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课题：第六章 遗传和变异
第一节 遗传的物质基础 －、DNA是主要的遗传物质
一、【自主学习】
生物体的性状之所以能够传给后代，是由于生物体内具有对遗传起决定作用的物质-- 。
生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，认识到 在生物的遗传中具有重要的作用，它是由 和 组成的。生物学家通过许多实验证明，生物体内主要的遗传物质是 ，而不是 ，蛋白质是一切生命活动的 。证明 是遗传物质的实验要设法将 和 分开，单独地、直接地去观察 的作用。比较著名的实验有肺炎双球菌的转化实验和 的实验。
1、肺炎双球菌的转化实验
R型细菌的菌落粗糙，菌体 多糖类的荚膜，是 性的球形菌；S型细菌的菌落 ，菌体 多糖类的荚膜，是 性的球形菌，可以使人患肺炎或小鼠患败血症。
实验过程如下：
①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠 ；
②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠 ；
③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠 ；
④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠 ，从小鼠的尸体上可以分离出 活细菌，这表明无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，转化为 ，而且S型细菌的后代是 毒性的S型细菌，可见这种性状的转化是可以遗传的。
后来，有人将从S型活细菌中提取的 、 、 等物质分别加入到培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入 ，R型细菌才能转化为S型细菌，并且DNA 的纯度 ，转化就 ；如果用DNA酶处理从S型活细菌中提取出的DNA，使 分解，就不能使R型细菌 。
上述实验过程表明： 才是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说 。
2、噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的 ，T2噬菌体侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用 体内物质来合成自身的组成成分，从而进行 。T2噬菌体头部和尾部的外壳是由 构成的，在它的头部含有 。
实验过程如下：用放射性同位素 标记一部分T2噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素 标记另一部分噬菌体的DNA，然后，用被标记T2噬菌体侵染细菌。当噬菌体在 体内大量繁殖时，生物学家对标记的物质进行测试，结果表明，噬菌体的 并未进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的 却进入细菌的体内。可见，T2噬菌体在细菌内的增殖是在 DNA的作用下完成的。该实验结果表明：在T2噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是 ，而不能说明蛋白质 遗传物质或 遗传物质。
如果结合上述两实验过程，可以说明DNA是 ，而蛋白质不是 。
现代科学研究证明，有些病毒只含有RNA和蛋白质，如烟草花叶病毒。从烟草花叶病毒中提出的 ，不能使烟草感染病毒，但从这些病毒中提出的 ，却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中， 是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说DNA是 的遗传物质。
二、【精彩回放】
1、(08江苏生物)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A．存活、存活、存活、死亡 B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活
2、(08海南)下列关于蛋白质代谢的叙述，错误的是（ ）
A．噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质 B．绿色植物可以合成自身所需的蛋白质
C．tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成
D．肺炎双球菌利用人体细胞核糖体合成自身的蛋白质
3、 (07广东生物)格里菲思（F. Griffith）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
4、(07广东理基)下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是（ ）
A．引发禽流感的病原体 B．烟草花叶病毒　　 C．T2噬菌体 D．引起AIDS的病原体
5、(07江苏生物)在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是（ ）
A．在物质的量浓度为0．14 mol／L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D．质量浓度为0．1g／mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
三、【过关练习】
1、（多选）下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述．正确的是（ ）
试剂 操作 作用
A 柠檬酸钠溶液 与鸡血混合 防止血液凝固
B 蒸馏水 与鸡血细胞混合 保持细胞形状
C 蒸馏水 加入到溶解有DNA的NaCl中 析出DNA丝状物
D 冷却的酒精 加入到过滤后DNA的NaCl中 产生特定的颜色反应
2、下列叙述不正确的是（ ）
A、只含有RNA的生物，遗传物质是RNA
B、只含有DNA的生物，遗传物质是DNA
C、既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA和RNA
D、既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA
3、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体后3H（ ）
A 、随细菌的解体而消失 B 、发现于噬菌体的外壳及DNA中
C 、仅发现于噬菌体的DNA中 D 、仅发现于噬菌体的外壳中
4、破译生物基因组DNA的遗传信息或进行基因操作，首先要提取细胞核DNA。下列不适宜作为DNA提取的实验材料是（ ）
A、鸡血细胞 B、蛙的红细胞 C、人的成熟红细胞 D、菜花
5、噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是（ ）
A、该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，若要证明之，需用分离出的蛋白质单独侵染细菌，再作观察并分析
B、侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶.场所等条件均由细菌提供
C、为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S共同标记噬菌体的DNA和蛋白质，而对照组不作任何标记
D、若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n-1
6、关于DNA粗提取的实验材料的选择，研究者经过多次实验效果的比较，最终选择鸡血做实验材料。请回答问题：
(1)鸡血细胞中红细胞_____________，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中________细胞数目较多，可以提供丰富的_________。
(2)实验前由老师制备血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因____________________。
(3)生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若它们按实验要求完成实验步骤后，结果是
_______________________,这是因为_________________________________，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行。这是因为__________________。
(4)若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加_______程序，使DNA更易提取。
7、1952年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌、T2噬菌体为实验材料，证明了T2噬菌体的遗传物质为DNA。他们首先用含有35S和32P的培养基来培养大肠杆菌，然后用该大肠杆菌来培养T2噬菌体再用上述T2噬菌体去感染未标记的大肠杆菌，并经过保温、搅拌器搅拌、离心等步骤进一步开展实验。请回答：
(1)与格里菲斯肺炎双球菌转化实验相比，本实验更具有说服力。原因是
。
(2)用培养过的大肠杆菌来培养T2噬菌体的目的是 。
(3)实验过程中，保温的时间不宜过长，原因是 。
(4)含32P的噬菌体侵染实验中，经过离心，沉淀物放射性很高，这说明 ；上清液也有很低的放射性，原因可能是 。
8、自人类1898年首次发现病毒以来，已发现病毒的种类高达到4000多种，尤其是近年来不断发现新的病毒，对人类的健康造成了巨大威胁。试回答下列有关问题：
(1)病毒与肺炎双球菌在结构上的区别是______________________；在培养病毒时必须提供_________
____________；有人提出“病毒不是生命系统”，作出这一说法最可能的依据是____________________。
(2)近年来发生的HIV、SARS、H5N1型禽流感病毒的化学成分都是由RNA和__________组成，这类病毒的遗传物质与人的遗传物质比较，其化学组成的差异是____________________________________
_____________________________；其明显不能发生的可遗传变异有____________________________。
(3)1892年，俄国生物学家伊凡诺夫斯基在试图证明“烟草花叶病的病原体是细菌”时，进行了如下实验研究，试回答相关问题：
实验 主要实验步骤 实验结果
一 以病叶研磨液擦涂健康的烟草叶片 发生斑纹病
二 以加热的病叶研磨液擦涂健康的烟草叶片 不发病
三 以细菌过滤器过滤病叶研磨液，获得滤液，再以滤液擦涂健康的烟草叶片（注：细菌不能通过滤器的滤膜） 发生斑纹病
四 研靡实验三中得到的病叶获得研磨液，擦涂健康的烟草叶片 发生斑纹病
①实验二的结果中出现健康叶片“不发病”的原因是________________________________________。
②实验三结果说明引起烟草叶片病变的病原体可能是________________________________________。
③实验三、实验四结果说明烟草叶片病变的病原体不可能是______________。
四、【教后反思】
第六章 遗传和变异 第一节 遗传的物质基础 －、DNA是主要的遗传物质
【精彩回放】
1、D 2、D 3、D 4、C 5、C
【过关练习】
1、AC 2、C 3、B 4、 C 5、C
6、(1)含红细胞核 红 DNA
(2)鸡血细胞中DNA相对含量高
(3)很难提取到DNA 这些动物和人类一样成熟红细胞中无细胞核 肝细胞中有细胞核
(4)研磨
7、 (1)本实验把DNA与蛋白质分开，从而可以直接、单独地去观察DNA和蛋白质的作用。
(2)使T2噬菌体带上放射性标记
(3)时间过长，会导致细菌裂解，影响实验结果的分析
(4)T2噬菌体在侵染细菌的过程中，DNA进入细菌
上清液中可能有未发生侵染的T2噬菌体(上清液中可能有侵染后释放出的子代噬菌体)
8、(1)病毒没有细胞结构 活的生物细胞或组织 病毒不能独立生活(或病毒不能独立进行新陈代谢) (2)蛋白质 这类病毒遗传物质的基本单位是核糖核苷酸而人类遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸 基因重组和染色体变异 (3)①加热导致病原体或致病物质失去致病能力 ②比细菌小的生物或物质分子 ③细菌
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