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1、 1 DNA 是主要的遗传物质导学案【学习目标】1知识目标:(1)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法,也是目前自 然科学研究的主要方法。(2)分析证明 DNA 是主要的遗传物质的实验思路。2能力目标:(1)分析证明 DNA 是遗传物质的实验设计思路,提高逻辑思维的能力。(2)用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验,说明 DNA 是遗传物质,蛋白质不是遗传物 质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。3情感目标:学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神,激发学生 辩证唯物主义世界观的树立。【学习重点】(1)肺炎双球菌转化实验的
2、原理和过程。(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。【学习难点】(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。(2)如何理解 DNA 是主要的遗传物质。【自主学习】A、课前导学 一、完成以下作业 1、第一章和第二章所涉及到的四位科学家:性状由遗传因子决定;提出遗传因子位于染色体上的假说;把遗传因子改为基因;证实基因位于染色体上。2、核酸包括 (简称:)和 (简称:)两种,其基本 组成单位为 。一分子核苷酸包括 、和 。根据五碳 糖的不同,核苷酸分为 _和 。3、核酸中含氮碱基可分 和 两种,DNA 中含氮碱基是(中文名及相应符号)、,RNA 中的是 、。4、通常 DNA 是由 条核苷酸链构成,RNA 是
3、由 条核苷酸链构成。5、证明 DNA 是遗传物质的实验有 、等。6、绝大多数生物的遗传物质是 ,极少数 的遗传物质是 。二、思考以下问题,拟出答题要点,准备课堂交流 1、你认为遗传物质可能具有什么特征?2、你认为证明某一物质是遗传物质的可行方法有哪些?3、科学家是怎么证明 DNA 是遗传物质的?B.课堂导学:知识点一:肺炎双球菌的转化实验【阅读】P42-43“对遗传物质的早期推测”内容讨论下列问题 1、为什么科学家认为蛋白质或核酸是遗传物质?2、科学家要通过实验来确定哪个是遗传物质,要解决的第一个问题就是选材,选择合适的实验材料是实验成败的关键。无论是高等的、复杂的生物,还是低等的、简单的生物
4、,一般都含有核酸和蛋白质,你觉得选择什么样的生物做实验材料才比较合适呢?【阅读】P43内容完成下列填空 一、体内转化实验(1928 年,英国,格里菲思)1、实验材料:肺炎双球菌,小鼠 菌落(光滑、粗糙)有无荚膜 有无毒性 S 型细菌 R 型细菌 2、实验过程:无毒性的 R 型活细菌注射到鼠体内,现象是 。有毒性的 S 型活细菌注射到鼠体内,现象是 。加热杀死的 S 型细菌注射到鼠体内,现象是 。无毒性的 R 型活细菌与加热杀死的 S 细菌混合后注射到小鼠体内,现象是 。【思考与交流】1、对比分析第一、二组说明什么?。2、在第三组中被加热杀死的 S 型细菌还有没有毒性?。3、对比分析第二、三组说
5、明什么?。4、在第四组中是谁导致小鼠死亡?。5、第四组小鼠体内能分离出 S 型活细菌,它是开始注射进去的,还是混合后重新出现的?6、对比分析第三、四组又说明什么?。7、实验先进行第一、二组,与第三、四组相比,起 作用。2 8、该实验的结论是什么?9、这种转化因子是什么呢?该实验能否证明 DNA 是遗传物质?为什么?二、体外转化实验(1944 年,美国,艾弗里)【思考与交流】在肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质,你可以和其他同学共同讨论寻找有效的方法,来证明哪一种成分是转化因子。提示:通过观察菌落的性状可以区分 S 型细菌和 R 型细菌。培养细菌时,培养基中要有充足的细菌生长繁殖充所需
6、的物质。其他物质可以人为控制。【阅读】P43-44内容完成下列填空 1、实验过程:R 型活细菌+S 型细菌的 DNA,培养,现象:,结论:;R 型活细菌+S 型细菌的蛋白质,培养,现象:,结论:;R 型活细菌+S 型细菌的多糖,培养,现象:,结论:;R 型活细菌+用 DNA 酶处理过的 S 型细菌的 DNA,培养,现象:,结论:。2、只有加入 ,R 型细菌才能转化为 S 型细菌,并且 的纯度越 ,转化就越有效。3、艾弗里的结论:才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。【思考与交流】1、该实验遵循对照实验原则了吗?若遵循了,找出实验组和对照组?2、对比分析第一、二、三组能说明 DNA 是遗传物
7、质吗?为什么?3、艾弗里实验中将 R 型细菌与 S 细菌的 DNA+DNA 酶”混合培养的实验目的是什么?4、艾弗里实验中与 S 型细菌 DNA 混合培养的一组,培养结果有 R 型细菌吗?5、猜想:S 型活细菌+R 型细菌的 DNA 混合培养,培养结果有 R 型细菌吗?6、艾弗里实验与格里菲思实验相比,其优点是什么?7、为什么当时仍有人对艾弗里实验结论表示怀疑?知识点二:噬菌体侵染细菌的实验【阅读】P44-45内容完成下列填空 1、噬菌体是一种专性 在 体内的病毒,它的结构分 和 ,化学组成包括 和 两种。噬菌体侵染细菌后,在 的作用下,利用 体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量的增殖。资
8、料:噬菌体侵染细菌的过程:吸附注入合成组装释放 2、实验方法:。3、实验过程:用放射性同位素35S 和32P 分别标记噬菌体;被放射性同位素35S 和32P 标记的噬菌体分别侵染细菌;当噬菌体在细菌体内大量增殖时,对被标记物质进行放射性测试。a搅拌,目的 b离心,目的 c检测 放射性。4、结果及结论 亲代噬菌体 上清液 沉淀物 子代噬菌体 被32P 标记 被35S 标记 3【知识拓展】在噬菌体侵染实验中,只有噬菌体 DNA 注入到细菌体内,而噬菌体蛋白质外壳则留在细菌之外。侵染到细菌体内的噬菌体,以自己的 DNA 为模板,以细菌体内的脱氧核苷酸为原料,复制出许多子代噬菌体 DNA。在这些 DN
9、A 的指导下以细菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳.【思考与交流】1、为什么要用35S 和32P 分别标记噬菌体?噬菌体有 DNA 和蛋白质两种组分,用35S 和32P 分别标记噬菌体的哪一种组分?用14C 和18O 等同位素可行吗,为什么?2、怎么标记噬菌体?怎么标记细菌?3、离心后沉淀物与上清液各有什么成分?4、该实验的结论是什?5、试分析“用放射性同位素35S 标记噬菌体的离心管中的沉淀物有很低的放射性,用32P 标记噬菌体的离心管中的上清液有很低的放射性”的原因?知识点三:DNA 是主要的遗传物质【阅读】P46内容完成下列填空 1、现代科学研究证明,有些病毒只含有 和 ,如 。
10、2、烟草花叶病病毒中提取出 RNA,侵染烟草,结果:;烟草花叶病病毒中提取出蛋白质,侵染烟草,结果:。结论:对于这些病毒来说,是它们的遗传物质。3、总结:因为绝大多数生物的遗传物质是 ,只有少数病毒的遗传物质是 ,因此说 。【思考与交流】真核生物的遗传物质是 ,原核生物的遗传物质是 ,病毒的遗传物 质是 。因此,具有细胞结构的生物的遗传物质是 ,无细胞结构的生物的遗传物质是 。【例题精析】1、(08 江苏卷 8)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:S 型菌的 DNADNA 酶加入 R 型菌注射入小鼠 R 型菌的 DNADNA 酶加入 S 型菌注射入小鼠 R 型菌DNA 酶
11、高温加热后冷却加入 S 型菌的 DNA注射入小鼠 S 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、下列说法正确的是()A.细胞中的所有的 DNA 都是染色体的组成成分 B.真核生物细胞中的遗传物质都是 DNA,病毒中的遗传物质都是 RNA C.证实 DNA 是遗传物质的实验,都是设法把 DNA 与蛋白质分开,单独地、直接地去观察 DNA 的作用 D.噬菌体侵染细菌的实验只证明 DNA 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质没有证明出来【
12、跟踪训练】1、课本 P46 一、基础题 2、格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了()ADNA 是遗传物质 BRNA 是遗传物质 C蛋白质不是遗传物质 D加热杀死的 S 型菌中含有“转化因子”3、艾弗里及其同事研究肺炎双球菌的方法是()A杂交实验法 B同位素标记法 C病毒侵染法 D单独直接观察不同成分的作用 4、为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为如何选择同位素标记的方案()A用14C 或3H 培养噬菌体,再去侵染细菌 B用180 或15N 培养噬菌体,再去侵染细菌 C将一组噬菌体用32P 和35s 标记 D一组用32P 标记 DNA,另一组用35S 标记蛋白质外壳 4 5、噬菌体的各种性状能传递给后代是通过()A噬菌体的 DNA B细菌的 DNA C噬菌体的蛋白质 D细菌的核糖体【概念图】【学后反思】