3.1 DNA是主要的遗传物质
班别 姓名
【学习目标】
1、总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。 2、分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。 3、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
【学习过程】
20世纪20年代对遗传物质的早期推测——____________是生物体的遗传物质。
知识点一:肺炎双球菌的转化实验 (一)格里菲思实验---体内转化实验 1. 实验材料:
2. 实验过程:
②有毒S型活细菌?小鼠,小鼠 ,并分离出 。 ③加热杀死的S型细菌?小鼠,小鼠 。
3、结论:加热杀死的S型细菌中,含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“ ”。
思考:如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么,你觉得关键的设计思路是什么?
(二)艾弗里确定转化因子的实验— 体外转化实验 1、过程:
2、结论:只有加入 ,R型细菌才能转化为S型细菌,并且纯度越 , + 转化就越有效。 能使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是DNA。
思考:艾弗里的实验设计有何巧妙之处?
肺炎双球菌 S型 R型 菌落(光滑、粗糙) 有无荚膜 有无毒性 ①无毒R型活细菌?小鼠,结果小鼠 。
④无毒R型活细菌+加热杀死的S细菌?小鼠,小鼠 。并分离出 。
【同步训练】
1.关于肺炎双球菌的转化实验,哪项最终证明了DNA是遗传物质( )
A、有毒性的S型活细菌使小鼠死亡 B、加热杀死的S型细菌不引起小鼠死亡 C、无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合,注射后使小鼠死亡 D、用S型活细菌的DNA培养R型细菌,使R型细菌转化为S型细菌
2.肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜,R型则不具有。下列叙述错误的有( )
A、培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质,能产生一些具荚膜的细菌
B、培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物,不能产生一些具荚膜的细菌 C、培养R型活细菌时加S型细菌DNA,能产生一些具荚膜的细菌 D、培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质,不能产生一些具荚膜的细菌
知识点二、噬菌体侵染细菌的实验----赫尔希和蔡斯 ※1、实验方法:放射性同位素标记法
2、实验过程:标记大肠杆菌 → 标记T2噬菌体 → 已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 3、结果及分析: ①蛋白质含35S的噬菌体?侵染细菌?细菌体内 (有/没有)放射性同位素35S 。35S在噬菌体内仅存在 。
②DNA含32P的噬菌体?侵染细菌?细菌体内 (有/没有)放射性同位素32P 。 32P 在噬菌体内仅存在 。
③进一步实验证明:噬菌体的子代含32P标记,不含35Sb标记
【分析】噬菌体的 并没有进入大肠杆菌内部,噬菌体的 进入了大肠杆菌内部。
4、结论: 是遗传物质。
【思考讨论】 ①用35S, 32P分别标记什么?为什么这么标记?
用35S标记 , 32P标记 。由于仅 分子中含有S,
而P几乎都存在于 中。能不能用14C和15N分别标记蛋白质和核酸?为什么? ②搅拌,离心的目的分别是什么?上清液中的是什么,沉淀物中的是什么?
搅拌的目的是使 分离,离心的目的是让上清液中析 出 ,而离心管的沉淀物中留下 。 ③(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中为何也含有少量放射性?
①保温时间过短,有一部分噬菌体还 , 经离心后分布于 ,上清液中出现放射性。
②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌体内 ,经离心后分布于 ,
也会使上清液中出现放射性。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物种为何也具有一定量放射性?
若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上 , 但可能 ,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳 , 随细菌离心到 ,沉淀物中具有一定量放射性。
知识点三、DNA是主要的遗传物质 对于烟草花叶病毒等病毒来说, 是它们的遗传物质。
【总结】因为绝大多数生物的遗传物质是_____,只有少数病毒的遗传物质是____,
因此说 。
【当堂检测】
1.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果( ) A、证明了DNA是遗传物质 B、证明了RNA是遗传物质
C、证明了蛋白质是遗传物质 D、没有具体证明哪一种物质是遗传物质
2.噬菌体内的S用35S标记,P用32P标记,用该噬菌体去侵染某细菌后,产生了许多子代噬菌体,那么在子代噬菌体中35S和32P的分布规律是(细菌体内含有32S和31P两种元素))Z。)— —
A.外壳内有35S和32S,核心内只有32P B. 外壳内只有32S,核心内只有32P C. 外壳内有35S和32S,核心内有32P 和31P D. 外壳内只有32S,核心内有32P 和31P 3.若用DNA酶处理S型肺炎双球菌,再使其与活的R型肺炎双球菌(无毒性)一起感染小鼠,结果是( )
A.小鼠不死亡 B.小鼠死亡 C.小鼠体内可分离出S型活菌 D.小鼠体内可分离出S型菌的DNA
【课后作业】
A组题 1、完成书本P46 2、《三维设计》P41-42(第1-5题)
B组题 《三维设计》P40-41 例1、2及其拓展 C组题 《三维设计》P41“实验探究”、 P42 第6题
3.2 DNA分子的结构
【学习目标】
1、概述DNA分子结构的主要特点。 2、制作DNA分子双螺旋结构模型。 3、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
【学习过程】
知识点一:DNA双螺旋结构模型的构建 1、模型名称: 模型
2、构建者:美国生物学家 和英国物理学家 3、构建依据
(1)DNA分子是以4种 为单位连接而成的长链,
这4种脱氧核苷酸分别含有 四种碱基。
(2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈 结构。 (3)查哥夫测定DNA的分子组成,发现腺嘌呤(A)的量总是等于 的量;
的量总是等于 的量。
模型构建1:脱氧核苷酸 P 代表 代表 代表 名称: P A T G C 在DNA分子中,由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种 (A、G、C、T),因此,构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种 它们的名称是:
1 2 3 4
T C T G C A C G 1是:
模型构建2:脱氧核苷酸链
A 模型构建3:DNA双链(平面结构)
A 1 T G
2是:
2
模型构建4:DNA双螺旋结构
(1)规则的双螺旋结构特点:
①DNA分子由两条 的脱氧核苷酸链盘旋而成。
②DNA分子外侧是 和磷酸交替连接而成的基本骨架。 ③DNA分子两条链内侧的碱基按照 原则配对,
并以 互相连接。
(2)碱基互补配对原则: 所以:DNA分子中A=T,C=G
※知识点二、碱基互补配对原则的应用 规律一:互补碱基两两相等,即A=T,C=G 规律二:两不互补的碱基之和比值相等,(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1 规律三:任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50%,即(A+C)%=(T+G)%=50% 规律四:DNA分子中一条链的(A+G)/(T+C)与另一条链的此比值互为倒数。
【课堂精练】
1、DNA分子结构中没有的物质是 ( )
A.腺嘌呤 B.磷酸 C.核糖 D.胞嘧啶 2、(双选)下列关于DNA双螺旋结构的主要特点的叙述中,不正确的是( )
A、DNA分子中核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架 B、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
C、两条链上的碱基遵循A与T、G与C的配对原则 D、DNA分子由两条反向平行的核糖核苷酸链盘旋而成
3、某双链DNA分子中,G的含量占该DNA分子碱基总数的20%,则T的含量占( ) A、50% B、40% C、30% D、20%
4、某双链DNA分子中,A+T占全部碱基的40%,在其中的一条链中C占该链碱基的20%,另一条链中C的含量为( ) A.20% B.40% C.50% D.80%
5、DNA分子的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.5,则另一条链和整个分子中上述比例分别等于( )
A.2和1 B. 0.5和0.5 C.0.5和1 D.1和1 6、某生物核酸的碱基组成为:嘧啶碱基含量为61%,嘌呤碱基含量为39%,该生物肯定不会是( )
A.噬菌体 B.烟草花叶病毒 C.青霉菌 D.大肠杆菌
7、双链DNA分子中,一条链上的A占30%,T占20%,则双链中C+T占( )
A.50% B.20% C.30% D.45% 8、DNA分子结构模式图如下图所示,根据图回答问题: (1)图中下列标识的名称是:
3 5 8
(2)DNA在植物根尖成熟区细胞中的存在部位是
【课后作业】
A组题 1、完成书本P51 2、《三维设计》P46(第1-5题)
B组题 《三维设计》P45 例1、2及其拓展 C组题 《三维设计》P45“实验探究”、
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