高三生物DNA是主要的遺傳物質(zhì)教案 新課標(biāo) 人教版.doc

億庫(kù)教育網(wǎng) http:/www.eku.cc高三生物DNA是主要的遺傳物質(zhì)教案一、知識(shí)點(diǎn)及教學(xué)要求DNA是主要的遺傳物質(zhì)(C:理解)二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。（2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。2.教學(xué)難點(diǎn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。三、教學(xué)過(guò)程導(dǎo)言：人類(lèi)早期對(duì)遺傳變異的認(rèn)識(shí)只停留在直觀的定性的描述上，如“種瓜得瓜，種豆得豆”等。19世紀(jì)，孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)，提出了“遺傳因子”的假說(shuō)，并揭示了“遺傳物質(zhì)的兩大基本定律”，那么孟德?tīng)査f(shuō)的“遺傳因子”（基因）是什么？它在哪里呢？后來(lái)生物學(xué)家在對(duì)生殖發(fā)育中減數(shù)分裂、受精作用和有絲分裂等過(guò)程進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中染色體在前后代能保持連續(xù)性和穩(wěn)定性，認(rèn)識(shí)到染色體在生物的遺傳中起著重要作用。染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。那么，它們中究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以前所學(xué)知識(shí)分組討論遺傳物質(zhì)應(yīng)具備那些特征？討論后由各組代表回答討論結(jié)果。教師歸納如下：（1）能復(fù)制，在前后代保持連續(xù)性，穩(wěn)定性；（2）能控制物質(zhì)性狀和代謝過(guò)程；（3）有貯存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力；（4）能引起可遺傳的變異。分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下能夠發(fā)生突變，而且突變后還能繼續(xù)復(fù)制，并能夠遺傳給后代。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)具有前面遺傳物質(zhì)的第（2）、（3）特點(diǎn)，所以曾有人認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。但越來(lái)越多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，生物體內(nèi)主要的遺傳物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)。那么人們是如何證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的呢？一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀教材P43了解R型和S型肺炎雙球菌各有什么特點(diǎn)。教師用投影展示格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容1 將R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。2 將S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。3將加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。4 將R型的活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡，并在小鼠體內(nèi)檢測(cè)出活的S型細(xì)菌。設(shè)疑綜合上述實(shí)驗(yàn)，分析造成實(shí)驗(yàn)四結(jié)果的原因，可以作出幾種假設(shè)？學(xué)生討論回答（略）教師進(jìn)行歸納：R型細(xì)菌使S型細(xì)菌復(fù)活；R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成為S型細(xì)菌講解：顯然第一種假設(shè)是不可能的，那么如果是第二種又是什么將R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成為S型細(xì)菌的呢？格里菲思認(rèn)為已加熱殺死的S型細(xì)菌中必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化因子。那么這種轉(zhuǎn)化因子又是什么呢？格里菲思沒(méi)有找到。直至才進(jìn)行了確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)，并獲得了成功。艾弗里證明遺傳物質(zhì)是DNA的實(shí)驗(yàn)1944年，美國(guó)的科學(xué)家艾弗里和他的同事改進(jìn)了格里菲思的實(shí)驗(yàn)：1從S型活細(xì)菌提取得到DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)2將上述提取得到的DNA加入已培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基上出現(xiàn)了有毒性的活的S型細(xì)菌菌落和無(wú)毒性的活的R型細(xì)菌菌落。提問(wèn)：能不能由此證明DNA就是轉(zhuǎn)化因子？（不能，因?yàn)闆](méi)有否認(rèn)其他物質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子）將上述提取得到的蛋白質(zhì)或多糖加入已培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無(wú)毒性的活的R型細(xì)菌菌落。提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)到此可以得出什么結(jié)論？如果就此停止好不好？將上述提取得到的DNA先與DNA酶混合一段時(shí)間后，再加入已培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無(wú)毒性的活的R型細(xì)菌菌落。提問(wèn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了什么問(wèn)題？（DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)）提問(wèn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功之處在哪里？（將S型活細(xì)菌體內(nèi)物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)地去觀察它們的作用，才可以得出令人信服的結(jié)論）講解： 艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的關(guān)注，但有人提出艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取的DNA純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，這樣可能會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，怎樣才能將蛋白質(zhì)與DNA徹底分開(kāi)呢？1952年科學(xué)家赫爾希和蔡斯利用T2噬菌體（一種病毒）作實(shí)驗(yàn)材料完成了一個(gè)非常有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)。二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀教材P44了解T2噬菌體的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。提問(wèn)：科學(xué)家為什么把噬菌體作為研究DNA是遺傳物質(zhì)的材料?T2噬菌體（僅由DNA和蛋白質(zhì)兩種成分）侵染細(xì)菌后，在自身遺傳物質(zhì)的控制下，利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)合成T2噬菌體自身的組成成分，從而進(jìn)行大量繁殖提問(wèn)：科學(xué)家是如何進(jìn)行研究的?（學(xué)生回答略）講解：1制備含放射性同位素T2噬菌體的方法首先用含放射性同位素（如32P）的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，然后再用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，就可得到含放射性元素（如DNA分子中含32P）的T2噬菌體。2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果：攪拌、離心上清液，放射性很高沉淀物，放射性很低被35S標(biāo)記的噬菌體與未標(biāo)記的細(xì)菌混合 被32P標(biāo)記的噬菌體與未標(biāo)記的細(xì)菌混合攪拌、離心上清液，放射性很低沉淀物，放射性很高提問(wèn)：這個(gè)結(jié)果說(shuō)明什么問(wèn)題？（噬菌體的蛋白質(zhì)并沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部的是噬菌體的DNA）教師歸納結(jié)論： DNA分子在噬菌體的親代與子代之間具有連續(xù)性，所以DNA才是真正遺傳物質(zhì)。設(shè)疑從赫爾希和蔡斯設(shè)計(jì)的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，你受到了哪些啟發(fā)？再設(shè)疑 遺傳物質(zhì)是否只有DNA一種呢?三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀教材P46可知遺傳物質(zhì)除了DNA還有RNA。有的病毒中不含有DNA，只含有RNA和蛋白質(zhì)，如煙草花葉病毒。煙草花葉病毒感染煙草的過(guò)程：正常煙 草 RNA 感染病毒煙草花葉病毒 蛋白質(zhì) 未感染病毒小結(jié)：在少數(shù)RNA病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)。因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)仍是DNA，所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。鞏固練習(xí)1若用DNA酶處理S型細(xì)菌，使之與活的R型細(xì)菌一起感染小鼠，結(jié)果或結(jié)論錯(cuò)誤的是（）A小鼠死亡 B多糖不是遺傳物質(zhì)C能證明DNA是否為遺傳物質(zhì) D能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)（）答案：A2在證明DNA是遺傳物質(zhì)的幾個(gè)著名經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是A.要用同位素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì) B.要分離DNA和蛋白質(zhì)C.要得到噬菌體和肺炎雙球菌 D.要區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)，單獨(dú)觀察它們的作用答案：D3下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸B遺傳物質(zhì)的主要載體是DNAC除少數(shù)生命外，一切生物均含有核酸D遺傳物質(zhì)的主要載體含蛋白質(zhì)答案：B4玉米葉肉細(xì)胞中DNA的載體是（）A.線粒體、中心體、染色體 B.葉綠體、核糖體、染色體C.染色體、中心體、核糖體 D.染色體、葉綠體、線粒體答案：D四、高考回眸1（98廣東）關(guān)于病毒遺傳物質(zhì)的表述,下列哪一項(xiàng)是正確的? （ ）A都是脫氧核糖核酸B都是核糖核酸C脫氧核糖核酸和核糖核酸D有的是脫氧核糖核酸,有的是核糖核酸答案：D2（02上海）噬菌體外殼的合成場(chǎng)所是（ ）A細(xì)菌的核糖體 B噬菌體的核糖體 C 噬菌體基質(zhì) D 細(xì)菌的核區(qū)答案：A3（04上海）噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明的是（ ）ADNA能產(chǎn)生可遺傳的變異 BDNA能自我復(fù)制CDNA是遺傳物質(zhì) DDNA能控制蛋白質(zhì)合成答案：A4（06江蘇）赫爾希通過(guò)T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)步驟：培養(yǎng)噬菌體，35S和32P標(biāo)記噬菌體，放射性檢測(cè)，離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)椋海?）A B C D答案：C5（06上海）用一個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌。若該細(xì)菌解體后釋放出32個(gè)大小、形狀一樣的噬菌體，則其中含有32P的噬菌體有（ ）A0個(gè)B2個(gè)C30個(gè)D32個(gè)答案：B6（04理綜新課程卷）肺炎雙球菌中的S型具有多糖類(lèi)莢膜，R型則不具有。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ） A培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的多糖類(lèi)物質(zhì)，能夠產(chǎn)生一些具有莢膜的細(xì)菌B培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌DNA的完全水解產(chǎn)物，不能夠產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌C培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的DNA，能夠產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌D培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，不能夠產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌答案：A五、單元過(guò)關(guān)練習(xí)11928年格里菲思做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，成功地表明了（）ADNA是遺傳物質(zhì)BDNA是主要的遺傳物質(zhì)C已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有能促成R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)D已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌，其中的DNA已失去活性而蛋白質(zhì)仍具有活性答案：C2肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的A、B、C、D四個(gè)試管中，依次分別加入從S型活細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的是（ ）答案：A3噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程中，具決定意義的步驟是 （） A子代噬菌體的組裝、釋放 B細(xì)菌提供條件，合成噬菌體DNA、蛋白質(zhì)C親代噬菌體DNA在細(xì)菌內(nèi)多次復(fù)制 D親代噬菌體將DNA注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)答案：D4噬菌體侵染細(xì)菌之后，合成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼需要（）A細(xì)菌的DNA及其氨基酸 B噬菌體的DNA及其氨基酸C細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸 D噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸答案：D5用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體，讓其去侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素為（）A可在外殼中找到15N、35S B可在DNA中找到15N、32PC可在外殼中找到15N D可在外殼中找到15N、32P、35S答案：B6用噬菌體去感染內(nèi)含大量3H的細(xì)菌，待細(xì)菌解體后，3H應(yīng)（）A隨細(xì)菌的解體而消失 B僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中C發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼和DNA中 D僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中答案：C7噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)不能證明（）DNA能自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性、穩(wěn)定性DNA分子結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性 DNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成DNA能產(chǎn)生可遺傳變異 DNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì)A B C D答案：C8根據(jù)下圖所示噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程，回答下列問(wèn)題： 科學(xué)家用35S標(biāo)記大腸桿菌T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼，當(dāng)T2噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌內(nèi)_放射性35S；用35P標(biāo)記T2噬菌體DNA，當(dāng)噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌內(nèi)_放射性35P。說(shuō)明噬菌體的_進(jìn)入細(xì)菌，_留在細(xì)菌體外。 根據(jù)上圖寫(xiě)出噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程的正確順序_。 細(xì)菌內(nèi)子代噬菌體在大小、形態(tài)等方面，都保持著_的特點(diǎn)，由此可見(jiàn)，噬菌體的各種性狀是通過(guò)_傳遞給后代的。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了_。 如果噬菌體全部注入細(xì)胞，該實(shí)驗(yàn)_（填“能”或“不能”）說(shuō)明的結(jié)果，因?yàn)開(kāi)。答案： 不含有；含有；DNA；蛋白質(zhì) 親代噬菌體；DNA DNA是遺傳物質(zhì) 不能；蛋白質(zhì)和DNA都進(jìn)入了細(xì)菌內(nèi)9肺炎雙球菌能引起人的肺炎和小鼠的敗血癥。已知有許多不同菌株，但只有光滑型（S）菌株能引起疾病。這些有毒菌株在每一細(xì)胞外面有多糖類(lèi)的膠狀莢膜，保護(hù)它們，使它們不被宿主的正常防御機(jī)構(gòu)破壞。以下是1928年英人Grffth所做的實(shí)驗(yàn)，據(jù)圖回答：（1）從D組實(shí)驗(yàn)中的老鼠體內(nèi)可分離出 （2）A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)中， 組為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。（3）為了解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，1944年艾弗里科學(xué)家從S型菌中提取DNA，蛋白質(zhì)和多糖莢膜等成分，分別與R型菌一起培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：S型細(xì)菌的DNA與R型活菌溫合，將混合物注入老鼠體內(nèi)，可使老鼠致死，這說(shuō)明 。S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)或多糖莢膜與R型活菌溫合并注人老鼠體內(nèi)，老鼠 ，老鼠體內(nèi)只能分離出 。（4）如果將DNA酶注入活的S型細(xì)菌中，再將這樣的S型與R型活菌混合，混合物不使老鼠致死，原因 。（5）艾弗里實(shí)驗(yàn)即肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，所謂轉(zhuǎn)化即從甲細(xì)菌中提出轉(zhuǎn)化因素來(lái)處理乙細(xì)菌，使乙使細(xì)菌獲得甲細(xì)菌的某些遺傳特性。這里的轉(zhuǎn)化因素即指 。實(shí)驗(yàn)證明，從S型菌中提取的某一化學(xué)成分越純，轉(zhuǎn)化頻率越高，可見(jiàn)該實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化效率取決于 。（6）實(shí)驗(yàn)中可看出S型和R型菌的 均可代代穩(wěn)定遺傳。（7）上述轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)直接證明了 。答案：(1)活的S型細(xì)菌 (2)A、B (3)s型的細(xì)菌的DNA可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型細(xì)菌 不致死：R型細(xì)菌 (4)DNA被酶分解 (5)遺傳物質(zhì)；化合物純度 (6)遺傳性狀 (7)DNA是遺傳物質(zhì)101944年OAvery從光滑型(S型)肺炎雙球菌中分別提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，并將上述每一種物質(zhì)單獨(dú)放入粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有DNA能使一部分粗糙型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為光滑型。那么這種轉(zhuǎn)化作用的原因是什么呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明之。實(shí)驗(yàn)材料：粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基、小鼠、注射器等你的假設(shè)： 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟： 觀察、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)： 答案：轉(zhuǎn)化作用的實(shí)質(zhì)是外源(S型)DNA與受體細(xì)胞(R型)DNA之間的重組，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息 提取S型DNA添加到接種有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)；用DNA酶降解提取的S型DNA，添加到接種有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)作對(duì)照；將兩種培養(yǎng)基中獲得肺炎雙球菌分別注入到小鼠體內(nèi) 實(shí)驗(yàn)組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌能使小鼠患病以致死亡；對(duì)照組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌不能使小鼠患病死亡11（6分）用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，在理論上，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實(shí)驗(yàn)的實(shí)際最終結(jié)果顯示：在離心上層液體中，也具有一定的放射性，而下層的放射性強(qiáng)度比理論值略低。（1）在理論上，上層液放射性應(yīng)該為0，其原因是。（2）由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行誤差分析：a.在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合