DNA是主要的遗传物质复习教案.doc

宝石中学活页课时教案 （首页） 高三年级复习课 学科 生物学周次12教学时间2010年 11月 日月教案序号 课 题必修2遗传与进化第三章 基因的本质§1.DNA是主要的遗传物质课 型复习教学目标知识和能力目标：1.说出脱氧核苷酸的化学组成。1个脱氧核苷酸1个脱氧核糖1个磷酸1个含氮碱基（共4种）2.总结肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的过程、现象和结论。Griffith实验Avery实验 噬菌体侵染细菌的实验教学重点及难点教学重点理解和掌握证明DNA是遗传物质的两个经典的实验，知道科学家是怎样发现问题，设计实验，探究科学真理的科学思维和科学方法。教学难点理解科学思维和科学方法教学方法Avery在前人的基础上进一步探究“转化因子”的实验方法，将细菌各成分分离提纯后分别进行实验，最终证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验中，要明确同位素标记的实验方法，该实验仅证明DNA是遗传物质，并没有证明蛋白质不是遗传物质。学习时要理解“DNA是主要的遗传物质”的原因。教学反思见后记遗传与进化 第三章 基因的本质 §1. DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测二、肺炎双球菌的转化实验格里菲思实验。艾弗里实验。 三、噬菌体侵染细菌的实验1.噬菌体的结构组成：由蛋白质外壳和DNA组成。2.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验四.DNA是主要的遗传物质教材分析：本章主要讲述了四部分内容：DNA是主要的遗传物质、DNA分子的结构、DNA的复制以及基因是有遗传效应的DNA片段。内容的编排基本上按照从“宏观到微观”，即从发现DNA的过程开始，进一步研究DNA的结构特点与功能，最后分析基因的本质、功能及与DNA的关系。首先，通过分析两个经典的实验，使学生了解发现“DNA是主要遗传物质”的经典实验过程，明确实验设计的思路、实验的科学性和严谨性，这对于培养学生建立科学的实验思想很有帮助。本章内容是学习基因的表达和生物的变异的基础。本着结构决定功能的原则，明确DNA的结构、复制和功能，理解遗传物质、DNA、基因之间的关系，这是学习的重点；理解DNA分子多样性和特异性的原因及基因的实质是学习的难点。§1.DNA是主要的遗传物质一。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，人们才认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，每一种有一个特定的碱基。由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 二、肺炎双球菌的转化实验1.格里菲思(Griffith)的肺炎双球菌的转化实验：向小鼠注射R型活细菌，小鼠活；向小鼠注射S型活细菌，小鼠死；向小鼠注射加热杀死的S型细菌，小鼠活；向小鼠注射R型活细菌加热杀死的S型细菌，小鼠死，且从死鼠中分离得到了S型活细菌。实验表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后，R型的活细菌转化为S型活细菌，而且这种转化是可以遗传的。格里菲思的推论是：在已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促进这一转化的活性物质“转化因子”，这种转化因子将无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型活细菌。实验结论：推测细菌内有一种“转化因子”。Avery实验实验过程：将S型细菌的构成成分分离提纯后，分别与R型细菌进行培养，从而判断“转化因子”是哪种物质。三、噬菌体侵染细菌的实验（1）噬菌体的结构组成：由蛋白质外壳和DNA组成。（2）赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验（见下表）。实验T2噬菌体实验过程检测结果（噬菌体上）第一组35S标记蛋白质与细菌混合培养；在搅拌器中搅拌；然后离心；检测上清液和沉淀物中的放射性物质。无放射性物质存在第二组32P标记DNA放射性物质主要存在处（3）结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。四.DNA是主要的遗传物质。由于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。【例题分析】例1噬菌体侵染细菌的实验，能证明的结论是( )。A.DNA是主要的遗传物质 B.DNA能产生可遗传的变异C.DNA是遗传物质 D.蛋白质不是遗传物质解析：噬菌体的组成就是DNA和蛋白质外壳。通过同位素标记证明，在整个噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质外壳没有进入到细菌内，只有DNA进入细菌体内在起作用，说明噬菌体的遗传物质是DNA。这只是对一种生物的实验结果，不能证明其他生物的遗传物质是否也是DNA。因此，该实验不能证明DNA是主要的遗传物质，要对其他许多生物进行研究，得出绝大多数生物的遗传物质是DNA，才能得出DNA是主要的遗传物质的结论。答案C。2（广东A卷）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是A重组DNA片段，研究其表型效应B诱发DNA突变，研究其表型效应C设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应3（江苏）科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)感染植物b型a型组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)感染植物a型a型A实验 B实验 C实验 D实验3、根据肺炎双球菌转化实验，设计如下实验，请分析并回答下列问题：的DNA？ 的蛋白质？的糖类？的无机物？（1）请推测、四组实验的结果_ 。（2）若组实验中添加的的DNA预先用DNA酶处理，结果会不同吗？为什么？（3）上述实验说明了_。4、右图中的A和B所示甲、乙两种不同的病毒侵染烟草可引起不同形状的病斑（甲病毒引起的病斑为圆形，乙病毒引起的病斑为三角形）。（1）把乙病毒的组成成分拆开，再分别侵染正常植株（如图C和D所示）。根据实验结果可知，引起病斑的物质是_。（2）如图E所示，用甲、乙不同组分重建病毒新品系，可引起烟草病斑，其病斑形状是_。（3）图E中丙的类型与甲、乙、新品系三种中的哪一种相同？_D应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递【变式训练】1.格里菲思提出的“转化因子”，后来被艾弗里证实了它的化学成分是( )。A.DNA B.蛋白质 C.多糖 D.脂质2.从分析一个DNA分子的成分得知，含有鸟嘌呤的脱氧核苷酸占总数的20，数目是400个，则该DNA分子有AT碱基对( )。A.2000个 B.1200个 C.600个 D.1 000个3.当蛙的精原细胞进行DNA复制时，细胞中不可能发生( )。A.DNA的解旋 B.基因重组C.基因突变 D.蛋白质的合成4.下列关于遗传信息传递的叙述中，不正确的是( )A.遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递B.遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递C.通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递D.在同一生物体中，遗传信息不能传递5.对以下材料进行分析，并得出结论：材料一：通过对生物在传种接代中细胞分析可知，染色体的数量在生物的生殖与发育过程中的变化如上图（N为生殖细胞中染色体的个数）。材料二：通过对染色体化学成分的分析发现，染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA的含量稳定而蛋白质的含量不稳定。材料三：病毒只有核酸（核心）和蛋白质（外壳）两种物质组成，用病毒侵染相应的生物细胞发现，病毒的蛋白质外壳都没有进入相应的被侵染的细胞，只有核酸被注入到受侵染的细胞内，被侵染的细胞最后裂解能释放出很多新的病毒。材料四：研究发现，人类、动物、植物、原核生物的遗传物质是DNA。病毒中有的种类的遗传物质是DNA，另一部分种类的病毒的遗传物质是RNA。(1)从遗传学的角度分析“材料一”，可以看出染色体在生物的传种接代中保持着性和性。(2)通过“材料二”你认为_应该是遗传物质。(3)通过分析“材料三”，你认为在病毒中起遗传作用的物质应该是_，“材料三”也是证明_是遗传物质的_证据。(4)从“材料四”中，你可以归纳出的结论是：_是主要的遗传物质。6.现有从生物体内提取的一个DNA分子（称第一代）和标记放射性同位素3H的四种脱氧核苷酸，要在实验室里合成新的DNA分子。（1）除上述几种物质外，还必须有_和_，方能合成第二代的DNA分子。（2）在第二代的全部DNA分子中，有_条含3H的链。（3）在第二代的全部DNA分子中，含有3H链的碱基序列相同吗？_。（4）在第五代的全部DNA分子中，有_条不含3H的链。练习题：一、选择题1.噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是（ ）。A.DNAB.RNAC.蛋白质D.DNA和RNA2.用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的有（ ）。A.35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P3.肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，如下图所示。经过培养后进行检查，发现有S型细菌形成的试管是（ ）。4.下列各项中，不属于遗传物质的是（ ）。核糖核酸 腺嘌呤 噬菌体DNA 脱氧核糖核酸 核苷酸A. B. C. D.5.下列各项中，构成DNA分子的基本单位是（ ）。A.核苷酸 B.脱氧核糖核酸 C.脱氧核苷酸 D.核糖核酸6.肺炎双球菌的转化实验中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是（ ）。A.R型细菌和S型细菌 B.R型细菌和R型细菌C.S型细菌和S型细菌 D.S型细菌和R型细菌7.用噬菌体侵染含大量的3H的细菌，待细菌解体后，3H（ ）。A.随细菌解体而消失 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8.下列各项中，不能通过细菌转化实验证实的是（ ）。蛋白质不是遗传物质 DNA是遗传物质染色体是遗传物质的主要载体在不含DNA的生物体内，RNA就是该生物的遗传物质A. B. C. D.9.在肺炎双球菌的转化实验中，从加热杀死的S型细菌内可以提取到有活性的（ ）。A.蛋白质 B.蛋白质和DNAC.DNA D.提取不到有活性的物质10.烟草花叶病毒体内的遗传物质是（ ）。A.DNA B.细胞质 C.蛋白质 D.RNA11.下列各项中，肺炎双球菌转化实验的关键一步是（ ）。A.区别出肺炎双球菌的类型B.无荚膜菌不会使小白鼠得病C.灭活的有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜D.有荚膜菌的DNA可使无荚膜菌的后代长出荚膜12.下列有关病毒遗传物质的叙述中，正确的是（ ）。A.都是脱氧核糖核酸 B.都是核糖核酸C.同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸D.有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸二、非选择题13.某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时，分别用同位素32P和35S作了标记。如下表所示： 噬菌体成分细菌成分核苷酸标记32P31P氨基酸32S标记35S此实验所得的结果是，子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同，请分析并回答下面的问题。(1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是_，原因是_。(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素_，原因是_。(3)此实验说明了_。14.下图是噬菌体侵染细菌的示意图，请回答下面的问题。（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应是_。（2）图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外面的是_，注入细菌体内的物质是_。（3）图中E表明_。（4）噬菌体侵染细菌实验得出了_是遗传物质的结论。15.R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌；S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。实验材料、用具：S型细菌、R型细菌、DNA酶、培养基、培养皿等。艾弗里等人先做了以下三组实验：S型细菌的蛋白质+R型活细菌R型菌落；S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌R型菌落；S型细菌的DNA+R型活细菌S型菌落。(1)艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照中表达式写出第四组实验方法和结果：_。(2)从上述实验可以得出的结论是_。(3)从组实验可知，S型细菌的DNA能否通过R型细菌的细胞膜?_。(4)有人认为，上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是_-。参考答案一、选择题1.A 2.B 3.A 4.C 5.C 6.A 7.B 8. B9. C10.D 11.C 12.D二、非选择题13.（1）31P和32P子噬菌体的DNA是以侵入的亲代噬菌体的DNA（含32P）为模板，利用细菌的化学成分（含31P的核苷酸）合成出来的（2）35S噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳（含32S）未进入，在细菌内，在噬菌体的DNA的控制下，利用细菌内的原料（含35S的氨基酸）合成出新的蛋白质外壳（3）DNA是遗传物质14.（1）BDAEC（2）蛋白质外壳噬菌体DNA（3）噬菌体复制完成，形成子噬菌体（4）DNA15.（1）DNA酶S型细菌的DNAR型活细菌S型菌落（2）DNA是遗传物质（3）能（4）没有验证蛋白质、多糖已经进入R型细菌体内作业：导与练作业手册