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1、核酸是遗传物质的证据教案一、教学目标.概述肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，理解两个实验的科学原理和 内在本质，以及如何为DNA是遗传物质提供证据，1 .简述烟草花叶病毒的感染和重建实验，了解某些生物的遗传物质是RNA。2 .培养学生的科学探究能力及实验分析能力.培养学生实事求是的科学精神以及锲而不舍的探究精神二、教学过程新课引入：子女与父母长得相像，是因为子女继承了父母的遗传物质，那么遗传物质到 底是什么呢？这节课我们就来重温一段发现遗传物质的探究历程。介绍背景：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。而我们知道染色体的成分是什么？答：DNA
2、和蛋白质。染色体成分包括DNA、蛋白质和少量RNA,蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。染色体 主要成分是DNA和组蛋白。摆在科学家面前的课题就是：遗传物质是DNA还是蛋白 质。之所以还不能确定是因为染色体上同事存在DNA和蛋白质，因此实验思路应该是把它 们分离开来，单独观察其作用。实验一：肺炎双球菌的转化实验.活体转化实验：介绍肺炎双球菌，动画演示活体转化实验过程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？师生讨论，提出各种可能的假设，比如S型菌复活，比如R型菌转化等，最后达成一致: 加热杀死的S型菌中，含有某种物质（
3、转化因子），把R型菌转化为了 S型菌.1 .实验设计：探究导致R型菌转化为S型菌的物质，是S型菌的DNA,还是蛋白质或 多糖。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（学生自主设计，并预测实验结果）：取三只培养皿，编号为A、B、C；OO一Wli相同且适宜的环境里培养一段时间，观察。八结果预测:若，则证明DNA 是转化因子。若，则 O若，则 O2 .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O为什么要补充该实 验？答：用反证法证明DNA不仅是使R型细菌发生转化的充分条件，而且是
4、必要条件，使 结论更加可靠。而且证明是DNA本身，而不是DNA的碎片或化学组成单位使细菌发 生了转化。实验二：噬菌体侵染细菌的实验介绍噬菌体的结构成分及生存方式。1 .问题生成：亲代噬菌体侵入细菌体内，导致细菌内产生大量子代噬菌体。进入细菌体 内的到底是噬菌体的DNA还是蛋白质呢？2 .实验过程方法：同位素标记法。用 标记噬菌体的蛋白质，用 标记噬菌体的DNA.步骤：动画演示实验过程。重点讲述离心分离的作用和结果结果分析(学生分析讨论，最后全班交流得出结论)：(1)与噬菌体混合培养的细菌本身有无放射性标记？答：没有，因为假如细菌本身有放射性标记，则噬菌体中的放射性物质有无进入细菌就 分辨不清楚
5、了。(2)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？答：说明噬菌体蛋白质没有进入细菌。(3)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？答：说明噬菌体DNA进入了细菌。(4)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？答：上清液与沉淀中放射性均较高，不能说明(5)该实验为什么能证明DNA是遗传物质？答：亲代噬菌体与子代噬菌体之间保持连续的物质不是蛋白质，而是DNA,即噬菌体通过 DNA来繁殖后代，所以DNA是遗传物质.3 .深入探讨：动画
6、演示噬菌体生活史，提出问题：(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？答：先用含32P的培养基培养细菌，再用噬菌体去感染这种细菌(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？ 答：噬菌体没有全部侵入细菌，或者没有完全分离开，或者子代噬菌体已经释放出来。 实验三：烟草花叶病毒的感染和重建实验介绍烟草花叶病毒的结构和成分，并提出问题，烟草花叶病毒的遗传物质是什么？如何 证明？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a型TMV的RNA感染植物a型a型b型TMV的蛋白质一感染植物组合病毒(a型TM
7、V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） -感染植物完成上述表格，并得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。三、教学反馈：1.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2 .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。从表可知实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情 况R蛋白质R型R荚膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA（经DNA酶处理）R型A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C和说明S型菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质.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35s和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B.分别用35s和32P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C.用35s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. 32p、35s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