DNA是主要的遗传物质课时教学实录

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上课时期______月________日

第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质

【出示目标】

人类对遗传物质的探索过程

【自学指导】

一、对遗传物质的早期推测

1、主导观点：蛋白质是主要的遗传物质。

2、对DNA的认识：

（1）基本组成单位：_____________ 化学组成：________、___________和_______三部分

种类：_____ 种，由______决定

（2）生物大分子：由许多______________ 聚合而成。

二、肺炎双球菌的转化实验

1、肺炎双球菌

菌落

菌体

S型菌

表面_____ ____多糖类荚膜

R型菌

表面____ ____多糖类荚膜

无毒

毒性

有毒性，使小鼠患____死亡

2、格里菲思转化实验（体内转化）

（1）实验过程及结果

A

B C

D

A实验说明_____________________________。

B、C对比说明_____________________________。

ABCD过程说明加热杀死的S型细菌和无毒性的R型活细菌混合后，有部分无毒性的______球菌转化为有毒性的_______活球菌，而且这些S型活球菌的后代也是有毒性的______球菌。因此，格里菲斯认为这种性状的转化是可______ 的。

（2）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“转化因子”。

3、艾弗里转化实验（体外转化）

（1）设计思路：_____________________________________。

（2）过程及结果：

1 1

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（3）结论：_______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，而_________、________及DNA的水解物都不是。

三、噬菌体侵染细菌的实验

1、实验方法：______________法。

2.实验思路：__________________________________________________ 2、T2噬菌体的特点

（1）结构：外壳由________构成，头部含有________。

（2）生活方式：细胞内________，不能独立进行新陈代谢。

（3）结构成分：蛋白质构成其头、尾两部分的外壳，DNA被包在头部的外壳内。

（4）增殖特点：在噬菌体_______的作用下，利用___________体内的物质合成自身成分，进行增殖。

(5)侵染特点(1)进入细菌体内的是噬菌体的________,噬菌体___________留在外面不起作用. (2)噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成→组装→释放五个过程。

问：噬菌体增殖场所是_________内 ,噬菌体的DNA作为________起指导作用,其余的原料-----_________和________合成蛋白质的场所_______、ATP和相关酶全由__________提供. 3、实验过程及结果

①标记细菌:细菌+含S的培养基→→含S的细菌

细菌+含P的培养基→→含P的细菌

②标记噬菌体:噬菌体+含S的细菌→→含S的噬菌体

噬菌体+含P的细菌→→含P的噬菌体

③噬茵体侵染细菌（经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌，离心）

含S的噬菌体＋细菌→→宿主细胞内几乎没有S，S主要分布在宿主细胞外

含P的噬菌体+细菌→→宿主细胞外几乎没有P，P主要分布在宿主细胞内

④结果分析：

噬菌体侵染细菌时，_________进入细菌细胞中，而___________留在外面。

子代噬菌体的各种性状是通过亲代________来遗传的。

⑤结论:________是遗传物质

思考提升题: 1)实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌

2)

用P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际结果显示：在离心上清液中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。上清液中为什么含少量的放射性?可能的原因________________________________________________________________________________________________________________________________ 3)用S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,宿主细胞中不含放射性,上清液中具有很高的放射性;而实验的实际结果显示:在宿主细胞中,也具有一定的放射性,而上层的放射性强度比理论值略低.下层宿主细胞中为什么含少量的放射性?可能的原因_______________________________________________________________________________________________________________________________ 四、RNA也是遗传物质的相关实验

1、材料：烟草花叶病毒。

2、实验过程及结果：

2 2 35323232323535353232353532323535

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3、结论：RNA是遗传物质。

4、人类的探索结论

DNA是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。

问: 1．真核生物的遗传物质是________原核生物的遗传物质是__________，所以具有细胞结构的生物，其遗传物质是________ 。

2、病毒的遗传物质是________________。

3、________是主要的遗传物质。

习题检测: 1.在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是( ) A.证明R型菌生长不需要DNA B.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照

C.补充R型菌生长所需要的营养物质

D.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素

2.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是( ) A.上清液中有少量放射性的原因是部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程

B.32P标记T2噬菌体的DNA在细菌体内复制时，需要的酶是由噬菌体携带到细菌体内的

C.在此实验中最后获得的子代噬菌体大部分不含有放射性

D.在细菌体内产生的mRNA不含有放射性

3、艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知 ( ) 实验组号

①

②

③

④

接种菌型

加入S型菌物质

R R R R 蛋白质

荚膜多糖

DNA 培养皿长菌情况

R型

R型

R型、S型

DNA（经DNA酶处理）

R型

A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子

B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性

C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子

D.①~④说明DNA是主要的遗传物质

4.关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是() A.分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体

B.分别用S和P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养

3 3 35323532

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C.用S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致

D.P、S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

5、探索遗传物质的过程是漫长的．直到20世纪初期，人们仍普追认为蛋白质是遣传物质。 当时人们作出判断的理由不包括

A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异

B.蛋白质与生物的性状密切相关

C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制

D.蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存大量遗传信息

6、下列叙述正确的是

A.DNA 是蛋白质合成的直接模板 B. 每种氨基酸仅有一种密码子编码

C.DNA 复制就是基因表达的过程 D. DNA是主要的遗传物质

7、科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是

．．．实验

编号

①

②

③

④

实验过程

a型TMV斗感染植物

b型TMV呻感染植物

组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA）感染植物

组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA）

感染植物

实验结果

病斑

病斑中分离出

类型

的病毒类型

a型

b型

b型

a型

a型

b型

a型

a型

323535A．实验①

B．实验②

C．实验③

D．实验④

8、某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是

“杂合”噬菌体的组成

甲的DNA＋乙的蛋白质

乙的DNA＋甲的蛋白质

A．1、3

B．1、4

实验预期结果

预期结果序号

1 2 3 4 C．2、3

子代表现型

与甲种一致

与乙种一致

与甲种一致

与乙种一致

D．2、4 9、艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是

A．重组DNA片段，研究其表型效应

B．诱发DNA突变，研究其表型效应

C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递

10、下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是 A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上

4 4

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C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素

D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

11、在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项

12、用S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀物中还含有少量的放射性的正确解释是(

) A．经搅拌与离心后还有少量含有S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上

B．离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中

C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的S

D．少量含有放射性S的蛋白质进入大肠杆菌内

13、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．该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传的

B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体以自身的DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供

C．为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用S标记噬菌体

D．若用P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P的DNA应占子代DNA总数的1/2

14、如下图为用含P的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列相关叙述不合理的是(

) 3232323535353535n

A．图中锥形瓶中的培养液是用来培养噬菌体的，其内的营养成分中不含有P B．图中的A表示噬菌体侵染过程，此过程中进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA C．当接种噬菌体后培养时间过长，离心后的上清液中发现有放射性，其最可能的原因是增殖后的噬菌体从大肠杆菌中释放出来

D．若噬菌体在大肠杆菌体内复制3次，则子代噬菌体中含P的占1/4 15、格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：

①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；

②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡；

③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；

④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。

根据上述实验，下列说法不正确的是(

) 32325 5

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A．整个实验证明DNA是转化因子

B．实验①、实验③可作为实验④的对照

C．实验②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌

D．重复做实验①与④，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来

16、如下图表示用同位素P、S和P、S分别标记噬菌体和大肠杆菌的DNA和蛋白质，然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬菌体和亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是(

) 32323135

A．P、P、S

B．P、P、S C．P、S、S D．P、S、S 17下列有关科学家实验研究的叙述中，错误的是

A 实验材料

R型和S型型肺炎双球菌

实验过程

将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养

用含有S标记的噬菌体去B 噬菌体、大肠杆菌

感染普通的大肠杆菌，短时间保温

C 烟草花叶病毒、烟草

用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草

将已用N标记DNA的大肠D 大肠杆菌

杆菌，培养在普通养基中

141535313232313235313235323235

实验结果与结论

只生长R型菌，说明DNA被水解后，就失去遗传效应

离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质

烟草被感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质

经3次分裂后，含N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制

15培18、1943年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA的培养基中R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明了

①S型细菌的性状是由DNA决定的

②在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中

③DNA是遗传物质

④蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用

A．①④

B．②③ C．① ② ③

D．① ② ③ ④

19、以下与遗传物质相关的叙述，正确的是(

) A．原核生物的遗传物质是DNA或RNA B．甲流病毒的遗传物质含有S元素

C．T2噬菌体内，碱基A、C、G参与组成的核苷酸有6种

D．可利用同位素示踪法证明DNA以半保留的方式复制

20、一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是(

) 6 6

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A．最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息

B．格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出DNA是遗传物质的结论

C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA能分开研究

D．沃森和克里克运用建构物理模型的方法研究确认了DNA的分子结构

21、某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染S标记的细菌；③用N标记的噬菌体侵染未标记的细菌；④用未标记的噬菌体侵染H标记的细菌。以上4个实验一段时间(适时)后离心，检测到放射性的主要部位分别是(

) A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液

B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀

C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液

D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液

22、下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验有关叙述正确的是(

) 3323515

A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有S的培养基中获得的

B．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性

D．在新形成的噬菌体中没有检测到S，说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质

23.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是(

) A．二者都应用同位素示踪技术

B．二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照

D．二者都诱发了DNA突变

24.

利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验．各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内．下列说法错误的是（

）

3535

7 7

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A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质

B．F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌

C．F组产生的S肺炎双球菌可能是基因重组的结果

D.不能导致小鼠死亡的是A、C、D、E四组

25.如图是科学家为了弄清转化因子的本质所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在—种菌落的是

A. 实验一

B. 实验二

C. 实验三

D. 实验一和三

26.肺炎双球菌转化实验中，S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌内并整合到R型细菌的DNA分子上，使这种R型细菌转化为能合成荚膜多糖的S型细菌。下列叙述错误的是（多选）() A.R型细菌转化成S型细菌前后的DNA中，嘌呤所占比例发生了改变

B.进入R型细菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点

C.R型细菌转化成S型细菌的过程中，R型细菌发生了染色体变异

D.该实验体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状

27.在肺炎双球菌转化实验中，S型细菌有I、II、III等多种类型，R型细菌是由II型突变产生的。利用加热后杀死的SIII型与R型细菌混合培养，出现了S型细菌，有人认为混合培养出现的S型细菌是由R型细菌突变产生的，该实验中出现以下哪种结果时能否定这种说法（）

A.S型细菌全为II型 B.S型细菌部分为III型

C.S型细菌中三种均有 D.S型细菌全为III型

28.

如果用H、N、S标记噬菌体后，让其侵染细菌（无放射性），对此分析正确的是（

）A．只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记

B．子代噬菌体的外壳中可检测到H、N、S C．子代噬菌体的DNA分子中可检测到H、N D．子代噬菌体的DNA分子中部分含有H、N、S 28.

下图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是

314323153153531535

8 8

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A．可在培养基中加入H-尿嘧啶用以标记RNA

B．参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物

C．第0 min时，与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录

D．随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌基因活动受到抑制

329.

下图1中的噬菌斑（白色区域）,是在长满大肠杆菌（黑色）的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线（下图2），下列叙述错误的是（

）

A.培养基中加入含35S或32P的营养物质,放射性先在细菌中出现,后在噬菌体中出现

B.曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成

C.曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代

D.限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解

30.如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，由此可以判断

A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中

C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程

D．RNA是TMV的主要遗传物质

31.

烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶，但二者致病病斑不同，如下图所示。下列说法中不正确的是（）

9 9

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A.

a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用

B.

b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明HRV的RNA有侵染作用

C.

c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒

D.

该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质

32.关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（

）

3532A．分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体

3532B．分别用S和P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养

35C．用S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致

3235D．P、S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

33.

下列叙述与生物学史实相符的是（

）

A、孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离定律及自由组合定律

B、美国遗传学家摩尔根用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程

C、富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献

D、赫尔希和蔡斯用S和P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制

353234.

下列关于研究材料、方法及结论的叙述，错误的是（

）

A. 孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律

B. 沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子

C. 赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质

D. 摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比，认同了基因位于染色体上的理论

35.

用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在这些细菌中培养9小时，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是

3235A．P和S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质

B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性

C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32

D．噬菌体繁殖一代的时间约为1.0小时

10 10