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学习目标
1、概述肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,理解两个实验是如何证明DNA是遗传物质的,并在重温科学探究历程中掌握实验设计和实验分析的方法。
2、简述烟草花叶病毒感染和重建实验,了解某些生物的遗传物质是RNA。
学习过程
一. 探究背景
上个世纪初,科学家们已经证实基因位于染色体上,也就是说染色体是遗传物质的载体。
而染色体的主要成分是 ,接下来摆在科学家面前的难题是要探究遗传物质究竟是 还是 。
二. 探究历程
(一) 肺炎双球菌转化实验
(1) 活体转化实验:
D组实验中,R型菌与加热杀死的S型菌混合注入小鼠体内,导致小鼠死亡,且从死亡小鼠血液中分离出活的S型菌。如何解释这一现象?对于该现象有无值得进一步探究的问题?
(2) 离体转化实验
实验设计:探究导致R型菌转化为S型菌的物质(转化因子)。
▲实验材料和用具:R型菌,细菌培养基,S型菌的DNA、蛋白质及多糖,培养皿(注:实验材料不包括小鼠)。
▲实验步骤:
①取三只培养皿,编号为A、B、C;
② 。
③ 。
④在相同且适宜的环境里培养一段时间,观察 。
▲结果预测:
若 ,则证明DNA是转化因子。
若 ,则 。
若 ,则 。
▲进一步实验:
用DNA酶(能使DNA分解)处理S型菌的DNA,再与R型菌混合培养,实验结果是
。为什么要补充该实验?
(二) 噬菌体侵染细菌的实验
(1) 问题产生
噬菌体是一种病毒,只能营 生活,它的成分是 。
噬菌体在细菌体内产生自己的子代,产生子代时侵入细菌体内的可能
是 或 。
(2) 实验过程
方法: 。
用 标记噬菌体的蛋白质,用 标记噬菌体的DNA.
步骤:
结果分析:
1.用35S标记的噬菌体做该实验时,上清液中放射性强度很高,沉淀中放射性很低,说明什么问题?
2.用32P标记的噬菌体做该实验时,上清液中放射性强度很低,沉淀中放射性很高,说明什么问题?
3.用32P和35S同时标记的噬菌体来做该实验,将看到什么实验现象?此时能否说明噬菌体中侵入细菌的是什么物质?
4.该实验为什么能证明DNA是遗传物质?
(3)深入探讨:
1.噬菌体能否直接利用培养基中的含P物质合成DNA?怎样将32P标记到噬菌体的DNA上?
2.用32P标记的噬菌体去侵染细菌时,为什么上清液中的放射性是很低,而不是没有?
(三)烟草花叶病毒(TMV)感染和重建实验
实验
编号
实验过程
实验结果
病斑
类型
病斑中分离出
的病毒类型
①
a型TMV的RNA→感染植物
a型
a型
②
b型TMV的蛋白质→感染植物
③
组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物
④
组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物
结论:烟草花叶病毒的遗传物质是 。
三.探究成果:
大部分生物的遗传物质是 ,部分病毒的遗传物质是 。
基因的本质就是一段有遗传功能的 。
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