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高一生物 SW-10-01-0115 必修2 第三章 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 編寫： 審核： 審批： 編寫時(shí)間：2010-05-14 班級： 組別： 組名： 姓名： 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知識目標(biāo)：（1）知道肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和“同位素標(biāo)記法”是研究噬菌體侵染細(xì)菌所采用的方法，也是目前自然科學(xué)研究的主要方法。 （2）分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)思路。 2．能力目標(biāo)：（1）分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，提高邏輯思維的能力。（2）用“同位素標(biāo)記法”來研究噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力。 3．情感目標(biāo)：學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對真理不懈追求的科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的樹立。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。 （2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。 難點(diǎn)：（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。 （2）如何理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 【學(xué)法指導(dǎo)】本節(jié)考點(diǎn)是肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(yàn)。學(xué)習(xí)中必須理解實(shí)驗(yàn)原理，了解試驗(yàn)程序、弄懂合理推斷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和掌握實(shí)驗(yàn)論斷。 【知識鏈接】1、與核酸相關(guān)知識的鏈接：核酸包括DNA和RNA兩種，其基因組成單位為核苷酸。 2、與有絲分裂相關(guān)知識的鏈接：染色體的結(jié)構(gòu)與功能—染色體是主要的載體；染色體復(fù)制。 3、與細(xì)胞器相關(guān)知識的鏈接：線粒體、葉綠體也可以作為DNA的載體。 4、與病毒、原核生物相關(guān)知識的鏈接：病毒中只能有DNA或者是RNA的一種，原核生物沒有染色體，DNA也主要存在于核區(qū)中。 【學(xué)習(xí)過程】 導(dǎo)入： 第一章和第二章所涉及到的四位科學(xué)家： →性狀由遺傳因子決定； →提出遺傳因子位于染色體上的假說； →把遺傳因子改為基因； →證實(shí)基因位于染色體上。但是基因到底是什么？通過第三章——基因的本質(zhì)的學(xué)習(xí)，就可以解決這個(gè)問題。 染色體在遺傳上有重要的作用，染色體主要由哪兩種物質(zhì)組成呢？ 和 ，在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？ 一、對遺傳物質(zhì)的早期推測 思考與討論： 科學(xué)家要通過實(shí)驗(yàn)來確定哪個(gè)是遺傳物質(zhì)，要解決的第一個(gè)問題就是選材，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。無論是高等的、復(fù)雜的生物，還是低等的、簡單的生物，一般都含有核酸和蛋白質(zhì)，你覺得選擇什么樣的生物做實(shí)驗(yàn)材料才比較合適呢？ 二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) （一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1928年，英國，格里菲思） 1. 實(shí)驗(yàn)材料：肺炎雙球菌，小鼠 菌落（光滑、粗糙） 有無莢膜 有無毒性 S型細(xì)菌 R型細(xì)菌 2. 實(shí)驗(yàn)過程： ①無毒性的R型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，現(xiàn)象是 。 ②有毒性的S型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，現(xiàn)象是 。 ③加熱殺死的S型細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，現(xiàn)象是 。 ④無毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死的S細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，現(xiàn)象是 。 思考： 1、對比分析第一、二組說明什么？ 。 2、在第三組中被加熱殺死的S型細(xì)菌還有沒有毒性？ 。 3、對比分析第二、三組說明什么？ 4、在第四組中是誰導(dǎo)致小鼠死亡? 5、第四組小鼠體內(nèi)能分離出S型活細(xì)菌，它是開始注射進(jìn)去的，還是混合后重新出現(xiàn)的？ 6、對比分析第三、四組又說明什么？ 7、實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行第一、二組，與第三、四組相比，起 作用。 8、該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)？該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？ 思考：這種轉(zhuǎn)化因子是什么呢 （二）體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1944年，美國，艾弗里） 在肺炎雙球菌中有蛋白質(zhì)、DNA、莢膜多糖等物質(zhì)，你可以和其他同學(xué)共同討論尋找有效的方法，來證明哪一種成分是轉(zhuǎn)化因子。 ① 　 ② 　 ③ 　 只有加入 ，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，并且 的純度越 ，轉(zhuǎn)化就越有效。如果用DNA酶分解從S型活細(xì)菌中提取的DNA， （能否）使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。 艾弗里的結(jié)論： 才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。 因?yàn)榘ダ飳?shí)驗(yàn)中提取出的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)。因此，仍有人對實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。 三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（1952年，赫爾希和蔡斯） 1. T2噬菌體的介紹：噬菌體是一種寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒，它的外殼是蛋白質(zhì)，頭部內(nèi)含有DNA，它侵染細(xì)菌后，就會在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行大量的增殖。 2. 實(shí)驗(yàn)方法： 。 3. 實(shí)驗(yàn)過程： ①用放射性同位素35S和32P分別標(biāo)記一部分噬菌體； ②被標(biāo)記的噬菌體分別侵染細(xì)菌； ③當(dāng)噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)大量增殖時(shí)，對被標(biāo)記物質(zhì)進(jìn)行放射性測試。 噬菌體侵染細(xì)菌的過程： ④結(jié)果 親代噬菌體 寄主細(xì)胞內(nèi) 子代噬菌體 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 32P標(biāo)記DNA 35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 思考與討論： ①噬菌體有DNA和蛋白質(zhì)兩種組分，用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的哪一種組分？用14C和18O等同位素可行嗎，為什么？ ②實(shí)驗(yàn)過程中攪拌的目的是什么？離心的目的是什么？ ③離心后沉淀物與上清液各有什么成分？ 四、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 現(xiàn)代科學(xué)研究證明，有些病毒只含有蛋白質(zhì)和RNA，如煙草花葉病病毒。 煙草花葉病病毒中提取出RNA，侵染煙草，結(jié)果：＿＿＿＿＿＿＿ 煙草花葉病病毒中提取出蛋白質(zhì)，侵染煙草，結(jié)果：＿＿＿＿＿＿＿ 結(jié)論：對于這些病毒來說， 是它們的遺傳物質(zhì)。 總結(jié)：因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是＿＿＿＿＿，只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是＿＿＿＿，因此說 。 知識拓展： 在噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)中，只有噬菌體DNA注入到細(xì)菌體內(nèi)，而噬菌體蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌之外。侵染到細(xì)菌體內(nèi)的噬菌體，以自己的DNA為模板，以細(xì)菌體內(nèi)的脫氧核苷酸為原料，復(fù)制出許多子代噬菌體DNA。在這些DNA的指導(dǎo)下以細(xì)菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼. 【歸納小結(jié)】 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)對象 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) S、R型肺炎雙球菌；小鼠 S型肺炎雙球菌使老鼠患敗血癥死亡，R型菌不致死 對照法 S型肺炎雙球菌內(nèi)存在 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 肺炎雙球菌 “轉(zhuǎn)化因子”能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型 分離、提純、鑒定 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 噬菌體、大腸桿菌 用示蹤元素示蹤由親代傳給子代的物質(zhì) 同位素示蹤法 【當(dāng)堂檢測】 1．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了（ ） A．DNA是遺傳物質(zhì) B．RNA是遺傳物質(zhì) C．蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D．加熱殺死的S型菌中含有“轉(zhuǎn)化因子” 2．艾弗里及其同事研究肺炎雙球菌的方法是（ ） A．雜交實(shí)驗(yàn)法 B．同位素標(biāo)記法 C．病毒侵染法 D．單獨(dú)直接觀察不同成分的作用 3．為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程，你認(rèn)為如何選擇同位素標(biāo)記的方案（ ） A．用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌B．用180或15N培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌 C．將一組噬菌體用32P和35s標(biāo)記 D．一組用32P標(biāo)記DNA，另一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼 4．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明（ ） A．RNA是遺傳物質(zhì) B．DNA是遺傳物質(zhì)C．蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) D．多糖是遺傳物質(zhì) 5．噬菌體的各種性狀能傳遞給后代是通過（ ） A．噬菌體的DNA B．細(xì)菌的DNA C．噬菌體的蛋白質(zhì) D．細(xì)菌的核糖體 【學(xué)習(xí)反思】 本節(jié)課我最大的收獲是： 我還存在的疑惑是： 我對導(dǎo)學(xué)案的建議是： www.ks5u.com