3.1 DNA是主要的遗传物质 导学案(学生版+教师版)高一生物人教版(2019)必修二

文档属性

名称 3.1 DNA是主要的遗传物质 导学案(学生版+教师版)高一生物人教版(2019)必修二
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文件大小 329.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-02-18 12:22:45

文档简介

DNA是主要的遗传物质(1)
1、了解人类对遗传物质的早期推测。
2、写出R、S型细菌的特点。
3、写出掌握肺炎双球菌体内转化实验的过程及结论。
4、写出肺炎双球菌体外转化实验的设计思路、过程及实验结论
1、肺炎双球菌体内转化实验的过程及分析。
2、肺炎双球菌体外转化实验的设计思路、过程及实验分析。
一、对遗传物质的早期推测
1、20世纪20年代:大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
2、20世纪30年代:蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。但是意识到了DNA。
3、遗传物质应具备的特点
(1)精确复制。
(2)可传递。
(3)控制生物体的性状和新陈代谢。
(4)能储存大量的遗传信息。
(5)相对稳定。
4、DNA和蛋白质的比较表:
项目 DNA 蛋白质
组成元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等
基本单位 四种脱氧核苷酸 20种氨基酸
细胞中的含量 含量较少 含量最多的有机物
结构稳定性 较稳定 易变性
是否有多样性 有 有
细胞分裂时能否自我复制 能 不能
二、肺炎双球菌的转化实验
向传统观点提出挑战的首先是艾弗里,而其实验建立在格里菲思的实验基础上。
1、说出本实验的实验材料,试比较R型和S型细菌。
S型细菌:菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑(smooth)。S型细菌有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡。
R型细菌:菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗(rough)。
R型细菌不会使人或小鼠患病,因此无致病性。
2、格里菲思的体内转化实验
(1)简述本实验的的实验过程和实验结果。
(2)格里菲思得出了什么样的结论?
格里菲思的推断:加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,能将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
3、艾弗里的体外转化实验
(1)简述艾弗里的体外转化实验的过程
①艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。
②在体外进行了如下实验:
第一组:将细胞提取物+R型活细菌→S型活细菌、R型活细菌
第二组:(将细胞提取物+蛋白酶)+R型活细菌→S型活细菌、R型活细菌
第三组:(将细胞提取物+RNA酶)+R型活细菌→S型活细菌、R型活细菌
第四组:(将细胞提取物+酯酶)+R型活细菌→S型活细菌、R型活细菌
第五组:(将细胞提取物+DNA酶)+R型活细菌→R型活细菌
用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性(第五组)。
进一步分析了细胞提取物的理化性质,发现这些特性都与DNA的极为相似。
2、艾弗里的出了什么结论?
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3、肺炎双球菌的转化的实质是什么?
是由于S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中,实现了基因的重新组合。
4、为什么加热后DNA仍具有活性?
DNA具有热稳定性。加热使蛋白质变性失去活性,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低到55 ℃左右时,DNA的结构会恢复,但蛋白质却不能恢复。DNA是主要的遗传物质(1)
1、了解人类对遗传物质的早期推测。
2、写出R、S型细菌的特点。
3、写出掌握肺炎双球菌体内转化实验的过程及结论。
4、写出肺炎双球菌体外转化实验的设计思路、过程及实验结论
1、肺炎双球菌体内转化实验的过程及分析。
2、肺炎双球菌体外转化实验的设计思路、过程及实验分析。
一、对遗传物质的早期推测
1、20世纪20年代:大多数科学家认为 是生物体的遗传物质。
2、20世纪30年代: 是遗传物质的观点仍占主导地位。但是意识到了 。
3、遗传物质应具备的特点
4、DNA和蛋白质的比较表:
项目 DNA 蛋白质
组成元素
基本单位
细胞中的含量
结构稳定性
是否有多样性
细胞分裂时能否自我复制
二、肺炎双球菌的转化实验
向传统观点提出挑战的首先是 ,而其实验建立在 的实验基础上。
1、说出本实验的实验材料,试比较R型和S型细菌。
2、格里菲思的体内转化实验
(1)简述本实验的的实验过程和实验结果。
(2)格里菲思得出了什么样的结论?
3、艾弗里的体外转化实验
(1)简述艾弗里的体外转化实验的过程
①艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分 ,制成 。
②在体外进行了如下实验:
处理 结果
第一组: →
第二组: → 第三组: →
第四组: →
第五组: →
用 处理后,细胞提取物就失去了转化活性。
进一步分析了细胞提取物的理化性质,发现这些特性都与 的极为相似。
2、艾弗里的出了什么结论?
3、肺炎双球菌的转化的实质是什么?
4、为什么加热后DNA仍具有活性?DNA是主要的遗传物质(2)
1、写出噬菌体的结构、特点及增殖的过程。
2、写出并掌握标记噬菌体的方法及原因。
3、图示并分析噬菌体侵染细菌的实验,掌握放射性分布不同的原因。
4、阐述不同生物的遗传物质。
图示并分析噬菌体侵染细菌的实验,掌握放射性分布不同的原因。
一、噬菌体侵染细菌的实验
1、实验材料:
(1)本实验采用的实验材料是什么?归纳这种材料的结构和繁殖方式。
①本实验采用的实验材料是T2噬菌体。T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。
②繁殖方式:T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
(2)实验室中如何获得大量噬菌体?
噬菌体是营寄生生活的,实验中不能直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。,因此必须先用含有放射性物质的培养基培养细菌,再让噬菌体去侵染细菌。
2、该实验采用了什么科学方法?
放射性同位素标记法
借助同位素原子具有的放射性来追踪某种物质运行和变化的过程。用35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用32P标记另一部分噬菌体的DNA。
3、如何才能让T2噬菌体的蛋白质和DNA被分别标记35S和32P呢?写出过程。
第一步:标记大肠杆菌
(1)大肠杆菌+含35S的培养基→含35S的大肠杆菌
(2)大肠杆菌+含32P的培养基→含32P的大肠杆菌
第二步:标记T2噬菌体
(1)T2噬菌体+含35S的大肠杆菌→含35S的T2噬菌体
(2)T2噬菌体+含32P的大肠杆菌→含32P的T2噬菌体
4、概述本实验的实验过程及结果。
(1)含35S的T2噬菌体+未标记的大肠杆菌→短时间保温、搅拌、离心→检测上清液和沉淀的放射性。
结果:放射性主要分布在上清液中。
(2)含32P的T2噬菌体+未标记的大肠杆菌→短时间保温、搅拌、离心→检测上清液和沉淀的放射性。
结果:放射性主要分布在离心管的沉淀物中。
进一步观察发现,在细菌裂解释放出的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但不能检测到35S标记的蛋白质。
【思考】实验过程中,搅拌和离心的目的是什么?
搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离;
离心的目的;让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
5、实验结果分析
1、实验结果说明了什么?得出了什么样的结论?
赫尔希和蔡斯的实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进人细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
2、放射性误差分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上上清液应该无放射性,但是实际情况是上清液中有少量放射性。其原因可能是:①保温时间过短②保温时间③搅拌剧烈
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀中应该无放射性,实际上沉淀物中有少量放射性。其原因是:由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
二、RNA某些病毒的遗传物质
1、在生物界中DNA 是唯一的遗传物质吗?如有例外,请举例。
研究证明,遗传物质除DNA外,还有RNA。如:RNA病毒(不含有DNA,只含有蛋白质和RNA)
实例:从烟草花叶病毒(RNA病毒)中提取的蛋白质,不能使烟草感染病毒,但是,从这些病毒中提取的RNA,却能使烟草感染病毒。因此,在这些病毒中,RNA是遗传物质。
2、概括:绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
填写下表。
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人
原核生物 细菌、蓝细菌
非细胞生物  大多数病毒 仅有DNA DNA T2噬菌体
极少数病毒 仅有RNA RNA 艾滋病病毒、SARS病毒DNA是主要的遗传物质(2)
1、写出噬菌体的结构、特点及增殖的过程。
2、写出并掌握标记噬菌体的方法及原因。
3、图示并分析噬菌体侵染细菌的实验,掌握放射性分布不同的原因。
4、阐述不同生物的遗传物质。
图示并分析噬菌体侵染细菌的实验,掌握放射性分布不同的原因。
一、噬菌体侵染细菌的实验
1、实验材料:
(1)本实验采用的实验材料是什么?归纳这种材料的结构和繁殖方式。
(2)实验室中如何获得大量噬菌体?
2、该实验采用了什么科学方法?有什么好处?
3、如何才能让T2噬菌体的蛋白质和DNA被分别标记35S和32P呢?写出过程。
4、概述本实验的实验过程及结果。
进一步观察发现,在细菌裂解释放出的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但不能检测到35S标记的蛋白质。
【思考】实验过程中,搅拌和离心的目的是什么?
搅拌的目的:
离心的目的:
5、实验结果分析
1、实验结果说明了什么?得出了什么样的结论?
2、放射性误差分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上上清液应该 ,但是实际情况是上清液中 。其原因可能是:①
② ③
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀中应该 ,实际上沉淀物中 。其原因是:
二、RNA某些病毒的遗传物质
1、在生物界中DNA 是唯一的遗传物质吗?如有例外,请举例。
2、概括:绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是 。
填写下表。
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 酵母菌、玉米、人
原核生物 细菌、蓝细菌
非细胞生物  大多数病毒 T2噬菌体
极少数病毒 艾滋病病毒、SARS病毒