高三生物DNA是主要的遗传物质教案人教版.doc

1、 高三生物DNA是主要的遗传物质教案一、知识点及教学要求DNA是主要的遗传物质(C:理解)二、教学重点和难点1.教学重点（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。2.教学难点肺炎双球菌转化实验的原理和过程。三、教学过程导言：人类早期对遗传变异的认识只停留在直观的定性的描述上，如“种瓜得瓜，种豆得豆”等。19世纪，孟德尔通过豌豆的杂交实验，提出了“遗传因子”的假说，并揭示了“遗传物质的两大基本定律”，那么孟德尔所说的“遗传因子”（基因）是什么？它在哪里呢？后来生物学家在对生殖发育中减数分裂、受精作用和有丝分裂等过程进行研究时，发现细胞中染色体在前后代能保持连续性

2、和稳定性，认识到染色体在生物的遗传中起着重要作用。染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。那么，它们中究竟哪一种是遗传物质呢？学生活动：请同学们根据以前所学知识分组讨论遗传物质应具备那些特征？讨论后由各组代表回答讨论结果。教师归纳如下：（1）能复制，在前后代保持连续性，稳定性；（2）能控制物质性状和代谢过程；（3）有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力；（4）能引起可遗传的变异。分子结构比较稳定，但在特殊情况下能够发生突变，而且突变后还能继续复制，并能够遗传给后代。因为蛋白质具有前面遗传物质的第（2）、（3）特点，所以曾有人认为蛋白质是遗传物质。但越来越多的科学实验证明，生物体内主要的遗传物质是DNA，

3、而不是蛋白质。那么人们是如何证明DNA是主要的遗传物质的呢？一、肺炎双球菌转化实验格里菲思肺炎双球菌转化实验学生活动：学生阅读教材P43了解R型和S型肺炎双球菌各有什么特点。教师用投影展示格里菲思肺炎双球菌转化实验的内容1 将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。2 将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。3将加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。4 将R型的活细菌与加热杀死的S型细菌混合，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡，并在小鼠体内检测出活的S型细菌。设疑综合上述实验，分析造成实验四结果的原因，可以作出几种假设？学生讨论回答（略）教师进行归纳：R型细菌使S型细菌复活；R型细菌

4、被转化成为S型细菌讲解：显然第一种假设是不可能的，那么如果是第二种又是什么将R型细菌被转化成为S型细菌的呢？格里菲思认为已加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子。那么这种转化因子又是什么呢？格里菲思没有找到。直至才进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。艾弗里证明遗传物质是DNA的实验1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事改进了格里菲思的实验：1从S型活细菌提取得到DNA、蛋白质和多糖等物质2将上述提取得到的DNA加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上出现了有毒性的活的S型细菌菌落和无毒性的活的R型细菌菌落。提问：能不能由此证明DNA就是转化因子？

5、（不能，因为没有否认其他物质不是转化因子）将上述提取得到的蛋白质或多糖加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。提问：实验到此可以得出什么结论？如果就此停止好不好？将上述提取得到的DNA先与DNA酶混合一段时间后，再加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。提问：这个实验证明了什么问题？（DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）提问：这个实验的成功之处在哪里？（将S型活细菌体内物质分开，单独地去观察它们的作用，才可以得出令人信服的结论）讲解： 艾弗里的实验引起了人们的关注，但有人提出艾弗里实验中

6、提取的DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，这样可能会影响到实验的结论，怎样才能将蛋白质与DNA彻底分开呢？1952年科学家赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体（一种病毒）作实验材料完成了一个非常有说服力的实验。二、噬菌体侵染细菌的实验学生活动：学生阅读教材P44了解T2噬菌体的结构和化学组成。提问：科学家为什么把噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料?T2噬菌体（仅由DNA和蛋白质两种成分）侵染细菌后，在自身遗传物质的控制下，利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成分，从而进行大量繁殖提问：科学家是如何进行研究的?（学生回答略）讲解：1制备含放射性同位素T2噬菌体的方法首先用含放射性同位素（如3

7、2P）的培养基培养细菌，然后再用上述细菌培养T2噬菌体，就可得到含放射性元素（如DNA分子中含32P）的T2噬菌体。2噬菌体侵染细菌的实验 实验过程及结果：搅拌、离心上清液，放射性很高沉淀物，放射性很低被35S标记的噬菌体与未标记的细菌混合 被32P标记的噬菌体与未标记的细菌混合搅拌、离心上清液，放射性很低沉淀物，放射性很高提问：这个结果说明什么问题？（噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，进入细菌内部的是噬菌体的DNA）教师归纳结论： DNA分子在噬菌体的亲代与子代之间具有连续性，所以DNA才是真正遗传物质。设疑从赫尔希和蔡斯设计的噬菌体侵染细菌的实验中，你受到了哪些启发？再设疑 遗传物质是否只

8、有DNA一种呢?三、DNA是主要的遗传物质学生活动：学生阅读教材P46可知遗传物质除了DNA还有RNA。有的病毒中不含有DNA，只含有RNA和蛋白质，如烟草花叶病毒。烟草花叶病毒感染烟草的过程：正常烟 草 RNA 感染病毒烟草花叶病毒 蛋白质 未感染病毒小结：在少数RNA病毒中，RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质仍是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。巩固练习1若用DNA酶处理S型细菌，使之与活的R型细菌一起感染小鼠，结果或结论错误的是（）A小鼠死亡 B多糖不是遗传物质C能证明DNA是否为遗传物质 D能证明蛋白质不是遗传物质（）答案：A2在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，

9、在实验设计思路中最关键的是A.要用同位素标记DNA和蛋白质 B.要分离DNA和蛋白质C.要得到噬菌体和肺炎双球菌 D.要区分DNA和蛋白质，单独观察它们的作用答案：D3下列说法错误的是（）A一切生物的遗传物质是核酸B遗传物质的主要载体是DNAC除少数生命外，一切生物均含有核酸D遗传物质的主要载体含蛋白质答案：B4玉米叶肉细胞中DNA的载体是（）A.线粒体、中心体、染色体 B.叶绿体、核糖体、染色体C.染色体、中心体、核糖体 D.染色体、叶绿体、线粒体答案：D四、高考回眸1（98广东）关于病毒遗传物质的表述,下列哪一项是正确的? （ ）A都是脱氧核糖核酸B都是核糖核酸C脱氧核糖核酸和核糖核酸D有

10、的是脱氧核糖核酸,有的是核糖核酸答案：D2（02上海）噬菌体外壳的合成场所是（ ）A细菌的核糖体 B噬菌体的核糖体 C 噬菌体基质 D 细菌的核区答案：A3（04上海）噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是（ ）ADNA能产生可遗传的变异 BDNA能自我复制CDNA是遗传物质 DDNA能控制蛋白质合成答案：A4（06江苏）赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：培养噬菌体，35S和32P标记噬菌体，放射性检测，离心分离。实验步骤的先后顺序为：（ ）A B C D答案：C5（06上海）用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体

11、，则其中含有32P的噬菌体有（ ）A0个B2个C30个D32个答案：B6（04理综新课程卷）肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的是（ ） A培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能够产生一些具有荚膜的细菌B培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能够产生具有荚膜的细菌C培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能够产生具有荚膜的细菌D培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能够产生具有荚膜的细菌答案：A五、单元过关练习11928年格里菲思做的肺炎双球菌转化实验，成功地表明了（）ADNA是遗传物质BDNA是主要的遗传物质C已经加热杀死的S型细菌中，含有能促成R型细菌

12、发生转化的活性物质D已经加热杀死的S型细菌，其中的DNA已失去活性而蛋白质仍具有活性答案：C2肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，结果发现有R型细菌转化的是（ ）答案：A3噬菌体侵染细菌过程中，具决定意义的步骤是 （） A子代噬菌体的组装、释放 B细菌提供条件，合成噬菌体DNA、蛋白质C亲代噬菌体DNA在细菌内多次复制 D亲代噬菌体将DNA注入细菌细胞内答案：D4噬菌体侵染细菌之后，合成噬菌体的蛋白质外壳需要（）A细菌的DNA及其氨基酸 B噬菌体的DNA及其氨基酸C细菌的DNA和噬菌

13、体的氨基酸 D噬菌体的DNA和细菌的氨基酸答案：D5用15N、32P、35S标记噬菌体，让其去侵染细菌，在产生的子代噬菌体组成结构中，能够找到的放射性元素为（）A可在外壳中找到15N、35S B可在DNA中找到15N、32PC可在外壳中找到15N D可在外壳中找到15N、32P、35S答案：B6用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体后，3H应（）A随细菌的解体而消失 B仅发现于噬菌体的DNA中C发现于噬菌体的外壳和DNA中 D仅发现于噬菌体的外壳中答案：C7噬菌体侵染细菌实验不能证明（）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性DNA分子结构的相对稳定性 DNA能指导蛋白质的合成

14、DNA能产生可遗传变异 DNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质A B C D答案：C8根据下图所示噬菌体侵染细菌的过程，回答下列问题： 科学家用35S标记大肠杆菌T2噬菌体蛋白质外壳，当T2噬菌体侵染细菌后，细菌内_放射性35S；用35P标记T2噬菌体DNA，当噬菌体侵染细菌后，细菌内_放射性35P。说明噬菌体的_进入细菌，_留在细菌体外。 根据上图写出噬菌体侵染细菌过程的正确顺序_。 细菌内子代噬菌体在大小、形态等方面，都保持着_的特点，由此可见，噬菌体的各种性状是通过_传递给后代的。 这个实验说明了_。 如果噬菌体全部注入细胞，该实验_（填“能”或“不能”）说明的结果，因为_。答案： 不

15、含有；含有；DNA；蛋白质 亲代噬菌体；DNA DNA是遗传物质 不能；蛋白质和DNA都进入了细菌内9肺炎双球菌能引起人的肺炎和小鼠的败血症。已知有许多不同菌株，但只有光滑型（S）菌株能引起疾病。这些有毒菌株在每一细胞外面有多糖类的胶状荚膜，保护它们，使它们不被宿主的正常防御机构破坏。以下是1928年英人Grffth所做的实验，据图回答：（1）从D组实验中的老鼠体内可分离出 （2）A、B、C、D四组实验中， 组为对照实验。（3）为了解释上述实验现象，1944年艾弗里科学家从S型菌中提取DNA，蛋白质和多糖荚膜等成分，分别与R型菌一起培养。结果发现：S型细菌的DNA与R型活菌温合，将混合物注入老

16、鼠体内，可使老鼠致死，这说明 。S型细菌的蛋白质或多糖荚膜与R型活菌温合并注人老鼠体内，老鼠 ，老鼠体内只能分离出 。（4）如果将DNA酶注入活的S型细菌中，再将这样的S型与R型活菌混合，混合物不使老鼠致死，原因 。（5）艾弗里实验即肺炎双球菌转化实验，所谓转化即从甲细菌中提出转化因素来处理乙细菌，使乙使细菌获得甲细菌的某些遗传特性。这里的转化因素即指 。实验证明，从S型菌中提取的某一化学成分越纯，转化频率越高，可见该实验的转化效率取决于 。（6）实验中可看出S型和R型菌的 均可代代稳定遗传。（7）上述转化实验直接证明了 。答案：(1)活的S型细菌 (2)A、B (3)s型的细菌的DNA可使R

17、型细菌转化为s型细菌 不致死：R型细菌 (4)DNA被酶分解 (5)遗传物质；化合物纯度 (6)遗传性状 (7)DNA是遗传物质101944年OAvery从光滑型(S型)肺炎双球菌中分别提取DNA、蛋白质和多糖等物质，并将上述每一种物质单独放入粗糙型(R型)肺炎双球菌的培养基中，结果发现只有DNA能使一部分粗糙型肺炎双球菌转化为光滑型。那么这种转化作用的原因是什么呢？请你设计实验证明之。实验材料：粗糙型(R型)肺炎双球菌的培养基、小鼠、注射器等你的假设： 设计实验步骤： 观察、记录实验结果预测： 答案：转化作用的实质是外源(S型)DNA与受体细胞(R型)DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗

18、传信息 提取S型DNA添加到接种有R型肺炎双球菌的培养基中培养；用DNA酶降解提取的S型DNA，添加到接种有R型肺炎双球菌的培养基中培养作对照；将两种培养基中获得肺炎双球菌分别注入到小鼠体内 实验组中培养的肺炎双球菌能使小鼠患病以致死亡；对照组中培养的肺炎双球菌不能使小鼠患病死亡11（6分）用32P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；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。（1）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是。（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：a.在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上层液的放射性含量 原因是。 b. 在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否是误差的来源呢？理由呢？_。（3）请设计一个方法，来大量制备用32P标记的噬菌体_。11（6分）（1）噬菌体已将将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内。（2）a升高噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布点于上清液b是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性（3）先用32P标记大肠杆菌，再用噬菌体去感染被32P标记的大肠杆菌，大量获得被32P标记的噬菌体忽略此处.