高中生物 第一节DNA是主要的遗传物质预学案 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 第三章第三章 基因的本质基因的本质 DNADNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质 学习目标学习目标 1 概述人类对遗传物质探索过程 并得出 DNA 是主要的遗传物质 结论 2 分析证明 DNA 是主要的遗传物质的实验设计思路 3 探讨实验技术在证明 DNA 是主要遗传物质中的作用 学习重点学习重点 1 肺炎双球菌转化实验的原理和过程 2 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程 学习难点学习难点 1 肺炎双球菌转化实验的原理和过程 自主学习自主学习 复习回顾 复习回顾 1 减数分裂和受精作用的意义 2 染色体主要是由哪两种化合物组成的 知识梳理 知识梳理 一 对遗传物质的早期推测一 对遗传物质的早期推测 1 在 20 世纪 20 年代 绝大多数科学家认为 是生物体的遗传物质 原因是 蛋 白质是由多种 连接而成的生物大分子 氨基酸多种多样的排列顺序 可能蕴含 着遗传信息 2 20 世纪 30 年代 人们认识到 DNA 是由许多 聚合而成的生物大分子 脱氧核苷酸只有 种 每一种有一个特定的 由于对 DNA 分子的结构没有清晰的 了解 认为 是遗传物质的观点仍占主导地位主导地位 讨论讨论 观察图 3 1 总结几种脱氧核苷酸的相同点和不同点 练一练练一练 结合当时人们对 DNA 的认识 判断下列哪种碱基不可能在 DNA 的结构中 A C B U C T D A 二 肺炎双球菌的转化实验二 肺炎双球菌的转化实验 1 格里菲斯的格里菲斯的转转化化实验实验 体内 体内转转化化实验实验 1 实验材料 型和 型肺炎双球菌 小鼠 肺炎双球菌的类型 特点特点 类型类型 有无荚膜有无荚膜菌落表面菌落表面有无毒性有无毒性是否致病是否致病 S S 型型 R R 型型 2 实验原理 型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症 3 实验过程及现象 注射 用心 爱心 专心2 R 型活细菌 小鼠 小鼠不死亡 S 型活细菌 小鼠 小鼠 并从小鼠体内分离出 加热杀死的 S 型细菌 小鼠 小鼠 R 型活细菌 加热杀死 S 型细菌 从小鼠体内分离出 把这些细菌培养后发现 其后代也是 即 这种性状的转化是可以遗传的 4 格里菲斯推论推论 加热杀死的 S 型细菌中 含有某种促使 R 型细菌转化为 S 型细菌的 物质 2 艾弗里的艾弗里的转转化化实验实验 体外 体外转转化化实验实验 1 实验材料 S 型和 R 型肺炎双球菌 2 设计思路 设法将 S 型细菌中的 和 等物质分开分别加入到 培养 R 型细菌的培养基中 单独的直接的去观察它们的作用 3 实验过程及结果 说明 只有加入说明 只有加入 DNADNA R R 型细菌才能转化为型细菌才能转化为 S S 型细菌 并且型细菌 并且 DNADNA 纯度越高 转化越有效 纯度越高 转化越有效 4 实验结论 才是使 R 型细菌产生稳定遗传物质变化的物质 是遗传物质 不是遗传物质 提示 提示 蛋白质和 DNA 对于高温的耐受力不同 在 80 100 的温度范围内 蛋白质将会 失活 DNA 双链解开 当温度降至 55 左右时 DNA 双链能够恢复 但蛋白质的活性不能 恢复 所以加热杀死的 S 型细菌的 DNA 被 R 型细菌吸收 整合 利用 使 R 型细菌转化为 S 型细菌 表现出了有荚膜 有毒的性状 三 噬菌体侵染细菌的实验三 噬菌体侵染细菌的实验 1952 年 赫尔希和蔡斯以 为实验材料 利用 的新技术 完 成了一个更具说服力的实验 注射 注射 注射 小鼠 小鼠 混合 S 型活细菌 DNA蛋白质多糖DNA DNA 酶 分别与 R 型活细菌混合培养 R 型 细菌 型 细菌 R 型 细菌 型 细菌 型 细菌 用心 爱心 专心3 1 实验材料 T2噬菌体 1 结构 T2噬菌体是一种专门寄生在 体内的病毒 它的头部和尾部的外壳是 由 构成 头部内含有 2 增殖特点 T2噬菌体侵染大肠杆菌后 就会在自身 的作用下 利用 体内的物质来合成自身的组成成分 进行大量增值 当噬菌体增殖到一定数量后 裂解 释放出大量的噬菌体 2 实验过程及现象 第一步 标记大肠杆菌第一步 标记大肠杆菌 大肠杆菌 含有 35S 的培养基 获得含有 标记的大肠杆菌 大肠杆菌 含有 32P 的培养基 获得含有 标记的大肠杆菌 第二步 标记第二步 标记 T T2 2噬菌体噬菌体 噬菌体 含 35S 的大肠杆菌 获得蛋白质含有 标记的噬菌体 噬菌体 含 32P 的大肠杆菌 获得 DNA 含有 标记的噬菌体 第三步 噬菌体侵染细菌 第三步 噬菌体侵染细菌 用已分别标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌 35S 标记的噬菌体 未被标记的大肠杆菌 放射性同位素 35S 主要分布在 中 说 明大肠杆菌体内没有 35S 35S 分布在大肠杆菌体外 32P 标记的噬菌体 未被标记的大肠杆菌 放射性同位素 32P 主要分布在 中 说明 32P 主要分布在大肠杆菌体内 大肠杆菌体外几乎没有32P 3 结果分析 噬菌体侵染细菌时 进入到细菌的细胞中 留在外面 子代噬菌体的各种性状是通过亲代的 遗传的 4 实验结论 才是真正的遗传物质 6 噬菌体侵染细菌实验说明 DNA 能自我复制 使前后代保持一定的连续性 DNA 能控制蛋白质的生物合成 讨论 讨论 1 在实验中搅拌和离心的目的 2 在实验中 为什么选择 35S 和32P 这两种同位素分别对蛋白质和 DNA 标记 用 14C 和18O 同位素标记可行吗 知识总结知识总结 1 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计比较 自主学习 自主学习 P30P30 这两个实验都是证明证明 DNADNA 是生物的遗传物质是生物的遗传物质的直接实验证据 两者在实验设计 实验结论 用心 爱心 专心4 等方面既有共同性也有细微的差别 实验设计思路比较 艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验 思路相同设法将设法将 DNADNA 与其他物质分开 单独的直接的研究它们各自不同的遗传功能与其他物质分开 单独的直接的研究它们各自不同的遗传功能 处理方式 的区别 直接分离 直接分离 分离 S 型细菌的 DNA 多糖 蛋白质等 分别与 R 型细菌混合培养 同位素标记法同位素标记法 分别标记 DNA 和蛋白质 的 特征元素 32 32P P 和 和 3535S S 两个实验遵循相同的实验设计原则 对照原则 实验结论比较 肺炎双球菌转化实验的结论 证明证明 DNADNA 是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 噬菌体侵染细菌实验的结论 证明证明 DNADNA 是遗传物质 不能证明蛋白质不是遗传物质 是遗传物质 不能证明蛋白质不是遗传物质 2 结合肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验 分析 DNA 作为遗传物质所具备 的特点 分子结构具有相对稳定性 能够自我复制 使前后代保持一定连续性 能够指导蛋白质的合成 从而控制新陈代谢过程和性状 能够产生可遗传变异 课堂反馈课堂反馈 1 噬菌体侵染细菌的实验中 噬菌体复制 DNA 的原料是 A 噬菌体的核糖核苷酸 B 噬菌体的脱氧核苷酸 C 细菌的核糖核苷酸 D 细菌的脱氧核苷酸 2 噬菌体侵染细菌的实验中 子代噬菌体外壳的蛋白质是 A 在噬菌体 DNA 指导下 用细菌的物质合成的 B 在细菌内 DNA 指导下 用细菌的物质合成的 C 在噬菌体 DNA 指导下 用噬菌体的物质合成的 D 在细菌内 DNA 指导下 用噬菌体的物质合成的 4 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验 此实验结果 A 证明了 DNA 是遗传物质 B 证明了 RNA 是遗传物质 C 证明了蛋白质