高中人教版 (新课标)第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质教案设计

第三章第1节DNA是主要的遗传物质

课前预习学案

一、预习目标

预习证明DNA是主要的遗传物质的实验，并了解实验的设计思路，以及实验的过程和原理。

二、预习内容

1、对遗传物质的早期推测

20世纪20年代的主导观点：____________是生物体的遗传物质。

2、肺炎双球菌的体内转化实验（1928年，英国 格里菲思）

两种肺炎双球菌比较

实验过程及现象

①_________小鼠体内小鼠不死亡

②S型细菌小鼠体内小鼠死亡，鼠体内有_______

③加热杀死S型细菌小鼠体内小鼠 __________

④

结论：                                                      

3、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）

T2噬菌体的介绍：噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，它的外壳是蛋白质，头部内含有DNA，它侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。

⑴结构：头部和尾部的外壳由            构成，头部含有_     __。

⑵与大肠杆菌的关系：___    ___。

⑶增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用           体内的物质合成自身

成分，进行增殖。

 实验方法：___________________________________________。

4、RNA是遗传物质的证据

⑴提取烟草花叶病毒的__     __不能使烟草感染病毒；

⑵提取烟草花叶病毒的__     __能使烟草感染病毒。

5、DNA是主要的遗传物质

⑴绝大多数生物的遗传物质是________；

⑵极少数生物的遗传物质是________。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

课内探究学案

一、学习目标

（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。

学习重难点：

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。

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。

二、学习过程

一、肺炎双球菌的转化实验

（一）体内转化实验（1928年，英国，格里菲思）

①_________小鼠体内小鼠不死亡

②S型细菌小鼠体内小鼠死亡，鼠体内有_______

③加热杀死S型细菌小鼠体内小鼠__________

④

思考题组1：

①在第三组中被加热杀死的S型细菌还有没有毒性？_____________________。

②在第四组中的S型细菌是怎么出现的? ____________。

③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）

讨论1：在肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质，如何设计实验来

证明哪一种成分是转化因子？说出你的主要设计思路。

实验结论：____　是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说，　____是遗传物质。

二、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）

讨论2：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？

____________________________________________________________________。

①       某同学用含有放射性同位素的普通培养基培养噬菌体，不能得到被标记

的噬菌体，为什么？你认为该如何标记噬菌体？

阅读并观察教材P45图3-6，概括实验步骤：

  ①噬菌体分别                               

②用被标记的噬菌体分别侵染                                        

③在搅拌器中搅拌、然后离心，检测                                 。

思考题组2：

1、实验过程中搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？__________________________________________________________________

2、离心后沉淀物与上清液各有什么成分？

_____________________________________、_____________________________。

实验结果：

由实验结果可知，噬菌体在细菌内的增殖是在             的作用下完成的。

实验结论：______是遗传物质，蛋白质未起到遗传作用

三、反思总结

1、本节课主要涉及三个经典实验，请写出这三个实验的材料及结论

2、说出下列生物的遗传物质：

（1）真核生物：

（2）原核生物：

（3）病毒：

结论：因为绝大多数生物的遗传物质是        ，所以说      是主要的遗传物质。

思考：噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是主要遗传物质吗？

四、当堂检测

课后练习与提高

1．所有病毒的遗传物质是                                                 （    ）

A．都是DNA     B.都是RNA     C.  是DNA和RNA     D. 是DNA或RNA

2．噬菌体侵染细菌的实验不能说明                                         （    ）

A．DNA是遗传物质            B.  DNA能自我复制

C. DNA能控制性状             D.  DNA能产生可遗传的变异

3．如果用15N、32P、 35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素情形为                                      （    ）

A.可在外壳中找到15N和35S         B.可在DNA中找到15N和32P

C.可在外壳中找到15N               D.可在DNA中找到15N、32P、35S

4．在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有                                  (    )
①少无毒R型    ②多无毒R型    ③少有毒S型    ④多有毒S型
  A．①④       B．②③     C．③      D．①③

5．噬菌体在繁殖过程中利用的原料是                                         (    )
A．噬菌体的核苷酸和氨基酸         B．噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸
C．细菌的核苷酸和氨基酸           D．噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸

6．  噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是                        （　　）

Ａ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成

Ｂ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成

Ｃ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成

Ｄ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成

7．下列说法正确的是                                                      （    ）

A．一切生物的遗传物质都是DNA　　B．一切生物的遗传物质都是RNA

　C．一切生物的遗传物质是核酸　　   D．一切生物的遗传物质是蛋白质

8、用噬菌体去感染体内含有大量3H的细菌，待细菌解体后3H                  （  　）

A.随细菌的解体而消失　　　　     Ｂ.发现于噬菌体的外壳及ＤＮＡ中

Ｃ.仅发现于噬菌体的ＤＮＡ中　     Ｄ.仅发现于噬菌体的外壳中

9．做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。试回答：

（1）子代噬菌体中，只含有32P的有        个，只含有31P的有         个，同时含有32P 和31P的有        个。

（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有                 元素，由此说明        

                                     ；子代噬菌体的蛋白质分子都含有       元素，这是因为                                                         ；子代噬菌体的蛋白质合成的场所是                                   。

（3）该实验能够说明：                                                   （    ）

A．噬菌体比细菌高等           B．DNA是主要的遗传物质  

C．细菌的遗传物质是DNA      D．DNA能控制蛋白质的合成

（4）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA？可否用14C和18O标记？说明理由：                             

                                                           。

10. 赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计：
①实验室已制备好分别含3H、14C．15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记：_____________________________________________________________________________________________。
②你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。_____________________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
③为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA___________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
④用上述32P和35S标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，子代噬菌体的DNA分子中含有_______________(31P、32P)，原因是_______________________________；子代噬菌体的蛋白质中含有____________(32S、35S)，原因是______________________。此实验结果证明了__________________________________________________________。

课后练习与提高答案