輔導教案
導學誘思
一、DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)
1.DNA主要位于細胞核的染色體上，線粒體、葉綠體中有少量DNA，它們都有復制和遺傳的自主性。
2.同一種生物在不同發(fā)育時期或不同組織的細胞中，DNA的含量基本相等。
3.所有誘發(fā)DNA結構變異的因素均能引起生物的遺傳突變。
4.蛋白質(zhì)不具備以上這些特征。 二、DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)
1.噬菌體侵染細菌實驗
（1）原理：T2噬菌體侵染細菌后，在自身遺傳物質(zhì)的控制下，利用細菌體內(nèi)的物質(zhì)合成T2噬菌體自身的組成成分，從而進行大量繁殖。
（2）過程：①用35S和32P分別標記不同噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA；②用被標記的噬菌體分別侵染細菌；③在噬菌體大量繁殖時，對被標記物質(zhì)進行檢測。
（3）結論：DNA是遺傳物質(zhì)。
2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
（1）原理：S型菌可使小鼠患敗血癥死亡。
（2）活體細菌轉(zhuǎn)化實驗（體內(nèi)轉(zhuǎn)化）
過程：
①R型菌注射小鼠→小鼠不死亡；
②S型菌注射小鼠→小鼠死亡；
③加熱殺死的S型菌注射小鼠→小鼠不死亡；
④S型死菌＋R型活菌注射小鼠→小鼠死亡。
結論：S型細菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，進入R型菌，能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，使小鼠死亡。
（3）離體細菌轉(zhuǎn)化實驗（體外轉(zhuǎn)化）
①過程：S型菌 DNA＋R型菌R型菌＋S型菌；
S型菌 蛋白質(zhì)＋R型菌R型菌；
S型菌 莢膜物質(zhì)中的多糖＋R型菌R型菌；
S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌R型菌。
②結論：S型菌的DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。
（4）結論：由（2）（3）實驗可知DNA是遺傳物質(zhì)。
思考：人和具有細胞結構的生物遺傳物質(zhì)主要是什么？
提示：主要是DNA。
三、煙草花葉病毒的感染和重建實驗
1.過程
①TV A RNA 感染TV A病毒；
②TV A蛋白質(zhì) 未感染病毒；
③TV B RNA 感染TV B病毒；
④TV B蛋白質(zhì) 未感染病毒；
⑤TV A RNA＋TV B蛋白質(zhì) 感染TV A病毒；
⑥TV B RNA＋TV A蛋白質(zhì) 感染TVB病毒。
2.結論：在RNA病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)。
思考：T2噬菌體、HIV、流感病毒的遺傳物質(zhì)是什么？
提示：T2噬菌體遺傳物質(zhì)是DNA，HIV、流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
名師解惑
探究：作為遺傳物質(zhì)必須具備的條是什么？
染色體與遺傳的關系十分密切，化學分析表明，真核細胞染色體的主要成分是核酸和蛋白質(zhì)，那么，遺傳物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是核酸呢？
作為遺傳物質(zhì)至少應具備以下四個條：
（1）在細胞生長和繁殖過程中能夠精確地復制自己；
（2）能夠指導蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；ks5u
（3）具有儲存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力；
（4）結構比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復制，并且能遺傳給后代。
科學的研究已經(jīng)充分證明：核酸具備上述四個條，所以核酸才是生物體的遺傳物質(zhì)。核酸又分為脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
題例領悟
【例題1】如下圖是“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是（ ）
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
解析：實驗①中活的R型細菌在S型細菌DNA作用下，轉(zhuǎn)化為S型細菌，且該性狀能遺傳，說明了DNA是遺傳物質(zhì)，為了排除其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可能性，需要設一系列對照實驗。題中②③④均分別與①構成對照。說明S型細菌的DNA被水解后，以及S型細菌的蛋白質(zhì)、多糖等都不能使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。即證明了DNA水解產(chǎn)物蛋白質(zhì)和多糖等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
答案：D
領悟
（1）分析實驗時一定要抓住實驗變量是什么，設置該變量的目的是什么。
（2）實驗的設計一定要遵循單一變量原則和對照性原則。
（3）實驗的設計一定要科學，具有可操作性。
【例題2】若用15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結構成分中，能找到的放射性元素為（ ）
A.可在外殼中找到15N和35S
B.可在DNA中找到15N和32P
C.可在外殼中找到15N
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
解析：噬菌體侵染細菌時，侵入其體內(nèi)的是噬菌體的DNA。DNA中含有N和P，而不含S，DNA在親子代間具有連續(xù)性，因此在子代噬菌體的組成成分中能找到放射性元素15N和32P。
答案：B
領悟
（1）從組成化合物的元素可知，S只存在于某些蛋白質(zhì)中，P主要分布于DNA（核酸）中，故可用同位素標記兩種成分，以分別了解兩者在遺傳上的作用。其余元素組成相同，不能用于標記。
（2）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗的結論都是DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，但都不能證明DNA是主要遺傳物質(zhì)。
【例題3】分別選出下列各項內(nèi)容：
（1）控制生物性狀的主要物質(zhì)是_______________。
（2）一切生物的遺傳物質(zhì)是_______________。
（3）大部分生物的遺傳物質(zhì)是_______________。
（4）生物性狀的控制者是_______________。
（5）病毒的遺傳物質(zhì)是_______________。
（6）馬的遺傳物質(zhì)是_______________。
（7）SARS病毒的遺傳物質(zhì)是_______________。
（8）T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是_______________。
A.核酸 B.DNA
C. RNA D.DNA或RNA
E. DNA和RNA
解析：自然界中的生物的遺傳物質(zhì)都是核酸（朊病毒由于無核酸是極特殊類型），而凡有DNA的生物遺傳物質(zhì)為DNA，無DNA只有RNA的生物，遺傳物質(zhì)為RNA，上述各項中控制生物性狀的主要遺傳物質(zhì)應為DNA（因絕大多數(shù)生物均為含DNA并以DNA為遺傳物質(zhì)的），一切生物遺傳物質(zhì)應為核酸，大部分生物的遺傳物質(zhì)應為DNA，生物性狀的控制者也為核酸，病毒的遺傳物質(zhì)應為DNA或RNA，馬及噬菌體的遺傳物質(zhì)應為DNA，而SARS病毒為RNA病毒，因此其遺傳物質(zhì)應為RNA。
答案：（1）B （2）A （3）B （4）A （5）D （6）B （7）C（8）B
領悟
確認某生物遺傳物質(zhì)屬性時，應先確認該生物是否含DNA。
（1）一切細胞生物及DNA病毒均含DNA，其遺傳物質(zhì)均為DNA，此時細胞中盡管還含RNA，但RNA不作為遺傳物質(zhì)。（2）只有在那些無DNA的生物（僅限于某些病毒）中RNA才作為遺傳物質(zhì)。
堂反饋
1.如下圖所示，肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的A、B、C、D四支試管中，分別加入從S型細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查發(fā)現(xiàn)有R型細菌轉(zhuǎn)化的是（ ）
解析：肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，蛋白質(zhì)和多糖都不是遺傳物質(zhì)。將R型無毒細菌轉(zhuǎn)化成S型有毒細菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA。用DNA酶處理DNA，就會使DNA分解，失去轉(zhuǎn)化功能。
答案：A
2.噬菌體侵染細菌的實驗，說明了DNA是遺傳物質(zhì)，下列敘述中屬于該實驗不能證實的是（ ）
A.DNA能進行自我復制
B.DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成
C.DNA能控制生物體的性狀遺傳
D.DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異
解析：噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA能進行自我復制、DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成、DNA能控制生物體的性狀遺傳。
答案：D
3.赫爾希通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，實驗包括4個步驟：①培養(yǎng)噬菌體，②用35S和32P標記噬菌體，③放射性檢測，④離心分離。實驗步驟的先后順序為（ ）
A.①②④③ B.④②①③
C.②①④③ D.②①③④
解析：T2噬菌體專營活細胞寄生，進行標記過程是用35S和32P的培養(yǎng)基，培養(yǎng)大腸桿菌，然后用35S和32P侵染大腸桿菌，35S和32P標記噬菌體，進行培養(yǎng)噬菌體。離心分離，檢測上清液和沉淀的放射性。
答案：C
4.（“雜種”病毒侵染實驗）車前草病毒（HRV）和煙草花葉病毒（TV）都是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，由于所含RNA不同，因而侵染后導致的植物癥狀不同（如下圖所示）：
將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離，使其單獨感染植物；或使不同病毒的RNA與蛋白質(zhì)之間重新組合形成“雜種”病毒，然后使其感染植物（感染圖如上圖所示）。
（1）圖（a）、圖（b）表現(xiàn)癥狀不同，其根本原因是____________________________。
（2）畫出葉片A、葉片B、葉片C表現(xiàn)出的感染癥狀。
（3）從以上感染實驗可知，起感染作用的是___________________________________。
（4）畫出葉片C中繁殖產(chǎn)生的子代病毒的圖示。
解析：此實驗用于證明TV和HRV的遺傳物質(zhì)是RNA。在實驗設計思路上仍然遵循“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”“噬菌體侵染細菌實驗”的思想方法，即將病毒的RNA與蛋白質(zhì)分離，單獨感染并研究其遺傳功能。遺傳物質(zhì)不同，其控制的生物性狀不同，因而（a）、（b）中癥狀不同，這是因為TV和HRV所含RNA不同�！半s種”病毒的RNA和蛋白質(zhì)自不同的病毒，其繁殖產(chǎn)生的子代病毒應同“雜種”病毒RNA所代表的病毒完全一樣。
答案：（1）TV和HRV具有不同的RNA
（2）
（3）病毒的RNA
（4）
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