高中生物 3.1 DNA是主要的遺傳物質導學案新人教版必修2

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第3章 基因的本質 在米歇爾發(fā)現(xiàn)核酸的基礎上，1866年孟德爾揭示了遺傳的基本規(guī)律，1926年摩爾根發(fā)展并確立了基因學說。但是，在20世紀的前40年中，困擾科學家的兩個最基本的問題 基因究竟是什么物質，基因是怎樣進行工作的，依然沒有解決。本章就是在前兩章學習的基礎上，從分子水平認識基因的本質。 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質 【學習目標】 1.總結“DNA是主要的遺傳物質”的探索過程。 2.分析證明DNA是遺傳物質的實驗思路。 3.探討實驗技術在證明DNA是主要的遺傳物質中的作用。 【學習重點】 肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。 【學習難點】 噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。 【學習新知】 學習任務一 “DNA是主要的遺傳物質”的探索過程 自主學習 活動1 了解人們對遺傳物質的早期推測。 活動2 總結“DNA是遺傳物質”的探索過程。 肺炎雙球菌的轉化實驗 1.體內轉化實驗（1928年，英國，格里菲思） （1）實驗材料：肺炎雙球菌，小鼠 菌落（光滑.粗糙） 有無莢膜 有無毒性 S型細菌 R型細菌 （2）分析教材P43圖3-2的實驗過程，完成以下內容： ①對比分析第一、二組說明什么? ②第三組的“加熱殺死”是什么意思?對比分析第二、三組說明什么? ③第四組實驗里導致小鼠死亡的S型活細菌是怎么來的? ④對比分析第三、四組又說明什么? ⑤該實驗能否證明DNA是遺傳物質?該實驗的結論是什么? 2.體外轉化實驗（1944年，美國，艾弗里） （1）分析教材P44圖3-3的實驗過程，完成以下內容： ①艾弗里的體外轉化實驗，最關鍵的設計思路是什么? ②艾弗里實驗能得出什么結論? （2）你認為艾弗里的實驗還有哪些不足之處嗎? 自學檢測 1.格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗證明了（ ） A.DNA是遺傳物質 B.RNA是遺傳物質 C.蛋白質不是遺傳物質 D.加熱殺死的S型菌中含有“轉化因子” 2.艾弗里及其同事研究肺炎雙球菌的方法是（ ） A.雜交實驗法 B.同位素標記法 C.病毒侵染法 D.單獨直接觀察不同成分的作用 （二）噬菌體侵染細菌的實驗（1952年，赫爾希和蔡斯） 1.閱讀教材P44頁最后一段關于噬菌體的內容，思考：噬菌體有DNA和蛋白質兩種組分，用35S 和32P分別標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.如何對噬菌體進行放射性元素標記? 3.歸納實驗過程 。 4.該實驗能得出什么結論? 知識拓展 在噬菌體侵染實驗中，只有噬菌體DNA注入到細菌體內，而噬菌體蛋白質外殼則留在細菌之外。侵染到細菌體內的噬菌體，以自己的DNA為模板，以細菌體內的脫氧核苷酸為原料，復制出許多子代噬菌體DNA。在這些DNA的指導下以細菌體內的氨基酸為原料合成噬菌體的蛋白質外殼. 自學檢測 3.為研究噬菌體侵染細菌的詳細過程，你認為如何選擇同位素標記的方案（ ） A．用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細菌 B．用180或15N培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細菌 C．將一組噬菌體用32P和35s標記 D．一組用32P標記DNA，另一組用35S標記蛋白質外殼 4.噬菌體侵染細菌的實驗證明（ ） A.RNA是遺傳物質 B.DNA是遺傳物質 C.蛋白質是遺傳物質 D.多糖是遺傳物質 5.噬菌體在細菌體中合成自己的蛋白質需要（ ） A.噬菌體的DNA和氨基酸 B.噬菌體的DNA和細菌的氨基酸 C.細菌的DNA和氨基酸 D.細菌的DNA和噬菌體的氨基酸 6.噬菌體的各種性狀能傳遞給后代是通過（ ） A.噬菌體的DNA B.細菌的DNA C.噬菌體的蛋白質 D.細菌的核糖體 歸納小結 實驗名稱 實驗對象 實驗原理 實驗方法 實驗結論 肺炎雙球菌體內轉化實驗 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型肺炎雙球菌內存在 肺炎雙球菌體外轉化實驗 肺炎雙球菌 “轉化因子”能使R型菌轉化為S型 分離、提純、鑒定 噬菌體侵染細菌實驗 噬菌體. 大腸桿菌 用示蹤元素示蹤由親代傳給子代的物質 學習任務二 總結“DNA是主要的遺傳物質” 總結生物體的遺傳物質： （1）有細胞結構的生物（原核生物.真核生物）遺傳物質是 。 無細胞結構的生物(即病毒)遺傳物質是 或 。 （2）核酸是生物的遺傳物質，絕大多數(shù)生物都是以 作為遺傳物質，因此生物界中____________是主要的遺傳物質。 自學檢測 7.生物的遺傳物質是（ ） A.核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白質 8.為研究噬菌體侵染細菌的過程，你認為選擇的同位素標記的最佳方案是（ ） A.用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細菌 B.用18O或15N培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細菌 C.將一組噬菌體同時用32P和35S標記 D.分別用32P標記的細菌、35S標記的細菌去培養(yǎng)噬菌體 合作交流 生物體的遺傳物質除了DNA還有RNA，如煙草花葉病毒。如何設計實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA而不是蛋白質。請簡要敘述實驗設計思路? 【總結提升】 歸納總結三個實驗結論。 【鞏固達標】 1.格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌的轉化實驗，證實了（ ） ①DNA是遺傳物質 ②RNA是遺傳物質 ③DNA是主要的遺傳物質 ④蛋白質和多糖不是遺傳物質⑤在轉化過程中，S型細菌的DNA可能進入到了R型細菌中 A．①④⑤ B．②④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤ 2.證明DNA是遺傳物質的幾個著名經典實驗中，在實驗設計思路中最關鍵的是（ ） A.要用同位素標記DNA和蛋白質 B.要分離DNA和蛋白質 C.要得到噬菌體和肺炎雙球菌 D.要區(qū)分DNA和蛋白質，單獨觀察它們的作用 3.關于遺傳物質的敘述，正確的是（ ） ①肺炎雙球菌的轉化實驗，證明DNA是主要的遺傳物質 ②大腸桿菌的遺傳物質是RNA ③DNA是主要的遺傳物質 ④病毒的遺傳物質是DNA和RNA ⑤水稻的遺傳物質是DNA A.①②④ B.③⑤ C.③④⑤ D.①③⑤ 4.下列四種病毒中，遺傳信息貯存在DNA分子中的是（ ） A.引發(fā)禽流感的病原體 B.煙草花葉病毒　　　 C.T2噬菌體 D.引起AIDS的病原體 5.用下列哪種情況的肺炎雙球菌感染健康小鼠會使之生病和死亡（ ） A.加熱殺死的 B.活的，但缺乏多糖莢膜 C.加熱殺死的有莢膜的肺炎雙球菌和缺乏多糖莢膜的肺炎雙球菌的混合物 D.既缺乏多糖莢膜又加熱殺死的 6.關于“肺炎雙球菌的轉化實驗”，下列哪一項敘述是正確的（ ） A.R型菌與S型菌DNA混合后，轉化是基因突變的結果 B.用S型菌DNA與活R型菌混合后，可能培養(yǎng)出S型菌和R型菌 C.用DNA酶處理S型菌DNA后與活R型菌混合，可培養(yǎng)出S型菌和R型菌 D.格里菲思用活R型菌與死S型菌混合后注射到小鼠體內，可導致小鼠死亡，這就證明了DNA 是遺傳物質 7.為了探究T2噬菌體的遺傳物質，用放射性同位素標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，經保溫培養(yǎng).攪拌離心，檢測放射性，預計上清液中應沒有放射性，但結果出現(xiàn)了放射性。則標記的元素及誤差原因可能是（ ） A.S；培養(yǎng)時間過長 B.P；培養(yǎng)時間過長 C.P；攪拌不夠充分 D.S；攪拌不夠充分 8.艾弗里等科學家用肺炎雙球菌來研究遺傳物質是什么的問題時，他們先做了三組實驗： 實驗一：S型細菌的蛋白質+R型活細菌→R型菌落 實驗二：S型細菌莢膜中的多糖+R型活細菌→R型菌落 實驗三：S型細菌的DNA+R型活細菌→R型菌落+S型菌落 他們發(fā)現(xiàn)實驗步驟并不嚴密，于是又做了第四組實驗，請按照實驗一.二.三的表達格式 寫出第四組實驗方法和結果：實驗四： 。 請回答下列問題： (1)上述實驗可以得出的結論是 。 (2)該實驗最關鍵的設計思路是 。 (3)肺炎雙球菌中具有的細胞器是 ；控制其性狀的物質是 。