高中生物 第二册 第6章 遗传住处的传递和表达 6.1 遗传信息学案（3）沪科版.doc

第六章 遗传信息的传递和表达第1节 遗传信息学习目标：1、 阅读dna是遗传物质的实验证据，认识核酸是遗传物质的事实，感受科学探究的过程，感悟科学家在探究过程中勇于探索的精神以及严谨的科学态度。2、 理解dna分子的化学组成、碱基配对原则。3、 理解dna分子的双螺旋结构。4、 知道dna与基因的关系，懂得遗传物质和遗传信息的重要价值。学习重点：1. dna是遗传物质的实验证明（噬菌体侵染大肠杆菌实验）（发现之路中的肺炎双球菌转化实验）2. dna分子的结构特点,尤其是其双螺旋结构 （包括碱基配对原则）3. 基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同）学习难点： 1、dna的双螺旋结构 2、dna和基因的关系,基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同）知识精要：1、dna具备作为遗传物质的条件：(1)分子结构具有相对的稳定性，并储有大量遗传信息；(2)能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；(3)能够指导蛋白质的合成 ，从而控制新陈代谢过程和性状；(4)能够产生可遗传的变异。这可以通过两个经典实验来证明：（1）噬菌体侵染细菌的实验；（2）肺炎双球菌转化实验。蛋白质虽然结构复杂，但不能自我复制，分子结构也不稳定，所以蛋白质不可能是遗传物质。2、dna是由脱氧核苷酸聚合而成的大分子化合物,每两个脱氧核苷酸 之间以磷酸与脱氧核糖连接,形成多核苷酸链.两条多核苷酸链之间通 过碱基配对相连接,互相平行的多核苷酸链形成双螺旋结构.dna是绝 大多数生物的遗传物质,在某些不含dna的病毒中，遗传物质是rna。3、基因是携带遗传信息，并具有遗传效应的dna片段。每个基因由 成百上千对脱氧核苷酸组成。基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的 遗传信息就不同。生物体的形态、生理和行为等生物性状由蛋白质 决定，而蛋白质的合成是由基因指导和控制的。学习过程指导：1. 遗传物质dna： 在学习新课时，先复习旧知识（dna在哪里？染色体的化学成分是 和 。） 再思考问题：遗传物质究竟是dna还是蛋白质，为什么？（用实验事实证明）：l 噬菌体侵染细菌的实验：1952年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验。实验步骤如下表：实 验 过 程结 果标 记侵 染搅 拌第一组用35s标记了一部分噬菌体用被标记的两种噬菌体分别去侵染未被标记细菌上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低细菌内新形成的噬菌体中没有检测到35s第二组用32p标记了另一部分噬菌体上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高细菌内新形成的噬菌体中检测到32p注：上清液为重量较轻的噬菌体；沉淀物为被感染的大肠杆菌。（1） 该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？（2）用35s、32p标记物质的理论基础是什么？能否用14c和18o进行标记？（3）如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？（4）噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和dna分别是怎样形成的？（5）此实验的指导思想是什么？（6）此实验证明dna具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？l 肺炎双球菌转化实验：1.1 1928年，英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。实验步骤如下表：实 验 过 程结 果第一步无毒性的r型活细菌注射到鼠体内鼠不死亡第二步有毒性的s型活细菌注射到鼠体内鼠死亡第三步加热杀死的s型细菌注射到鼠体内鼠不死亡第四步无毒性的r型活细菌与加热杀死的s细菌混合后注射到鼠体内鼠死亡，并且从鼠体内分离出有毒性的s型活细菌，其后代也有毒性。（1）实验先进行第一、二步的目的是什么？可否直接进行第四步？（2）用“条件结果”分析法，分析第一、二步说明什么？第二、三步说明什么？第三、四步说明什么？（3）该实验有无证明dna是遗传物质？该实验的结论是什么？1.2 1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。实验步骤如下图：（1）实验过程中步说明了什么？步说明了什么？（2）艾弗里等人发现，通过17的实验步骤并不严密，仍不足以完全说明dna是转化因子即是遗传物质，为此他们又设计了，用dna酶处理dna，使其水解，结果在培养r型活细菌的培养基中没有发现s型细菌。这组实验的必要性是什么？（3）实验最关键的设计思路是什么？（4）通过上述实验，能证明dna是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？s型肺炎球菌菌落特点是 ；而r型肺炎球菌菌落特点是 ；肺炎双球菌转化实验可以说明： 是遗传物质；l 巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）1、关于格里菲思肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验叙述 正确的是（ d ）a、r型细菌有荚膜，因此它无毒性 b、s型细菌无荚膜，因此它无毒性c、加热杀死的s型细菌注射到鼠体内，鼠死亡d、无毒性的r型活细菌与加热杀死的s型细菌混合后，可转化成有毒性的s型活细菌。2、在肺炎双球菌的转化实验中转化因子是（ d ）a、荚膜 b、蛋白质 c、r型细菌的rna d、s型细菌的dna3、用dna酶处理从s型细菌中提取的dna，使其水解，就不能使r型活细菌发生转化。下列实验叙述不正确的是 （ a ）a、该实验是格里菲思转化实验的主要环节 b、该实验反面证实了dna是遗传物质 c、该实验证实dna分解产物不是遗传物质 d、该实验证实dna分解产物不是转化因子4、噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是（c ）a、自身的核苷酸和氨基酸 b、自身的核苷酸和细菌的氨基酸c、细菌的核苷酸和氨基酸 d、自身的氨基酸和细菌的核苷酸5、下列关于噬菌体叙述正确的是（ b ）a、有细胞结构 b、是一种寄生于细菌体内的病毒c、是一种专门寄生于动物体内的病毒 d、是一种细菌6、用同位素35s和32p分别标记噬菌体的蛋白质和dna，然后用被标记的两种噬菌体分别去侵染大肠杆菌，( )进入细菌体内的成分有 （ b ）a、35s b、32p c、35s和32p d、不含35s和32pl 拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）1噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ） adna是遗传物质 brna是遗传物质 c染色体是遗传物质的载体 ddna是主要的遗传物质2现代研究成果表明：控制生物性状遗传的主要物质是（ ） a核苷酸 b脱氧核苷酸 c核糖核酸 d脱氧核糖核酸3以下哪项不是遗传物质的特点（ ） a分子结构具有相对的稳定性 b能产生可遗传的变异 c能自我复制，使前后代保持一定的连续性 d能表现或反映出生物体的各种性状4车前草病毒是一种不含dna的病毒，其遗传物质是（ ） a车前草的dna b车前草病毒的rna c车前草的rna d车前草病毒的蛋白质5噬菌体侵染细菌试验，除了证明了dna是遗传物质外，还间接证明了dna ：能产生可遗传的变异；能进行自我复制；能指导蛋白质的合成；是生物的主要遗传物质a、 b、 c、 d、l 学习性自我形成评价：1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）a、完全掌握； b、基本掌握； c、部分掌握； d、未掌握。2、对课堂作业，我完成的程度是（ ）a、独立完成； b、讨论后完成； c、只能完成小部分； d、不能完成3、这节课我的收获与感悟：我还没弄懂的地方是：2、dna的双螺旋结构 在学习新课时，先复习旧知识：dna是一种高分子化合物，组成它的基本结构单位是（ ）；它的化学成分是由一分子的（ ）、一分子的（ ）和一分子的（ ）组成。构成脱氧核苷酸的碱基有（ ）种；因此，脱氧核苷酸也有（ ）种。 再思考：脱氧核苷酸如何聚合成多核苷酸链？ 双螺旋结构的发现过程如何？ 阐述dna分子的双螺旋结构，画出其结构简图，最后得出结论，并形成个人笔记。 重点了解嘌呤与嘧啶的碱基配对原则，氢键，呈螺旋状的认识。碱基互补配对的原则是： 和 配对； 和 配对。3、 蕴藏在dna分子中的遗传信息 dna的多样性体现在脱氧核苷酸的种类、数目和序列的不同 ； 基因是dna上携带遗传信息的一段 序列 ，它决定生物体的形态、生理和行为等生物性状。 对“想一想 做一做”开展讨论和交流。l 巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）1、决定dna遗传特异性的是（ ）a、脱氧核苷酸的排列顺序 b、嘌呤总数与嘧啶总数的比值c、碱基互补配对的原则 d、脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 2、控制生物性状的遗传物质，其功能和结构单位是 （ ）a dna b 脱氧核苷酸 c 基因 d 脱氧核酸3、关于碱基互补配对的含义叙述正确的是 （ ）a、dna分子中有一个嘌呤不一定就会有一个与之相配对的嘧啶b、dna分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数c、dna分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%d、dna分子中任何一种碱基所占的比例是两链上该碱基所占比例的总数4、构成dna的碱基是a、g、t、c四种，下列哪种比例因生物种类不同而不同（ ）a、(g+c)/(a+t) b、(a+c)/(g+t) c、(a+g)/(c+t) d、g/c5、dna分子的一条链中(a+g)/(t+c)=0.5，那么它的互补链中碱基的比数是（ ）a、0.5 b、1 c、1.5 d、26、某双链dna分子，经20次复制后，所得到的第21代dna分子中，含有原亲代dan母链的分子数是（ ）a、1 b、2 c、4 d、2207、遗传信息是指dna分子中的（ ）a、脱氧核糖的含量和排列 b、碱基互补配对的种类和数量c、at与gc的数量比 d、基因的碱基排列顺序8、下面是关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，其中不正确的是（ ）a、基因可以决定性状 b、蛋白质的结构可以直接影响性状c、基因控制状状是通过控制蛋白质合成来实现的 d、蛋白质的功能可以拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）1、如图是dna分子结构图，据图回答：（1）指出图中序号所代表的结构名称。_；_；_；_；_。（2）图中所标记处含p的为_，含n的为_。（3）组成dna的基本单位是( )_。该dna分子中共有_个这样的基本单位。2、dna分子复制时，解旋酶作用于下列哪一组结构（ ）3、在氮源为14n的培养基上生长的大肠杆菌，其中dna分子均为14ndna，在氮源为15n培养基上生长的大肠杆菌，其中dna分子均为15ndna。若将 14ndna、15ndna以及14n、15ndna混在一起，用某种方法离心分离，其结果如上图所示。现将 15ndna转移到含14n的培养基上，再连续繁殖两代（和）后，将所得dna采用同样的方法进行离心分离，则结果可用图下列哪一图表示（ ）4、25.一个dna分子中，g和c之和占全部碱基数的46%，又知在该dna分子中的一条链中，a和c分别占碱基数的28%和22%，则该dna分子的另一条链中，a和c分别占碱基数的（ ）a.28%、22%b.22%、28% c.23%、27%d.26%、24%学习性自我形成评价：1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）a、完全掌握； b、基本掌握； c、部分掌握； d、未掌握。2、对课堂作业，我完成的程度是（ ）a、独立完成； b、讨论后完成； c、只能完成小部分； d、不能完成3、这节课我的收获与感悟：我还没弄懂的地方是：2、知识拓展：1 病毒的重新构建和侵染的实验证明rna是遗传物质1.1 1957年，格勒（girer）和施拉姆（schramm）的实验。烟草花叶病毒（简称tmv），它的基本成分就是蛋白质和rna。格勒和施拉姆作了如下实验：用石炭酸处理这种病毒，把蛋白质去掉，只留下rna，再将rna接种到正常的烟草上，结果发生了花叶病；如果用蛋白质部分侵染正常烟草，则不发生花叶病。此实验的结论是什么？此实验的结论是rna起着遗传物质的作用，而蛋白质不是遗传物质。1.2 以后有人将车前草病毒（hrv）与烟草花叶病毒(tmv)的rna、蛋白质分离、组合，分别进行实验，进一步明确rna也是遗传物质。实验步骤如下：用车前草病毒（hrv）与烟草花叶病毒（tmv）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑，如示意图（a）、(b)。用烟草花叶病毒（tmv）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。用车前草病毒（hrv）的rna去侵染烟草叶片。将车前草病毒（hrv）的rna与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品系，用它进行侵染实验。（1） 根据所学知识分析实验过程步的结果是什么？画示意图。过程2的结果是蛋白质不是遗传物质，用其单独侵染不会使烟草叶片致病，如示意图(c)；过程3的结果是用车前草病毒（hrv）的rna去侵染烟草叶片，则rna会在寄主细胞中复制并产生大量车前草病毒（hrv），使烟草叶片致病，