必修二第三章第1节《DNA是主要的遗传物质》导学案

高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 1 学校 临清实验高中 学科 生物 编写人 陈正文 审稿人 张向阳 第三章第第三章第 1 节节 DNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质 课前预习学案课前预习学案 一 预习目标 预习证明 DNA 是主要的遗传物质的实验 并了解实验的设计思路 以及实验的过程和原理 二 预习内容 1 对遗传物质的早期推测 20 世纪 20 年代的主导观点 是生物体的遗传物质 2 肺炎双球菌的体内转化实验 1928 年 英国 格里菲思 两种肺炎双球菌比较 实验过程及现象 小鼠体内小鼠不死亡 S 型细菌小鼠体内小鼠死亡 鼠体内有 加热杀死 S 型细菌小鼠体内小鼠 结论 3 噬菌体侵染细菌的实验 1952 年 赫尔希和蔡斯 T2噬菌体的介绍 噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒 它的外壳是蛋白质 头部内含有 DNA 它侵染细菌后 就会在自身遗传物质的作用下 利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分 进行大量的增殖 结构 头部和尾部的外壳由 构成 头部含有 与大肠杆菌的关系 增殖特点 在自身遗传物质的作用下 利用 体内的物质合成自身 成分 进行增殖 实验方法 4 RNA 是遗传物质的证据 提取烟草花叶病毒的 不能使烟草感染病毒 提取烟草花叶病毒的 能使烟草感染病毒 5 DNA 是主要的遗传物质 绝大多数生物的遗传物质是 极少数生物的遗传物质是 三 提出疑惑 菌落 光滑 粗 糙 有无荚膜有无毒性 S 型细菌 R 型细菌 R 型活细菌加热杀死 S 型细菌 小鼠体内 鼠体内分离出 课堂札记 课堂札记 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 2 同学们 通过你的自主学习 你还有哪些疑惑 请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案课内探究学案 一 学习目标 1 知道肺炎双球菌转化实验和 同位素标记法 是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法 也是目 前自然科学研究的主要方法 2 分析证明 DNA 是主要的遗传物质的实验思路 学习重难点 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 难点 1 肺炎双球菌转化实验的原理和过程 2 如何理解 DNA 是主要的遗传物质 二 学习过程 一 肺炎双球菌的转化实验 一 体内转化实验 1928 年 英国 格里菲思 小鼠体内小鼠不死亡 S 型细菌小鼠体内小鼠死亡 鼠体内有 加热杀死 S 型细菌小鼠体内小鼠 思考题组1 在第三组中被加热杀死的 S 型细菌还有没有毒性 在第四组中的 S 型细菌是怎么出现的 该实验能否证明 DNA 是遗传物质 为什么 二 体外转化实验 1944 年 美国 艾弗里 讨论 1 在肺炎双球菌中有蛋白质 DNA 荚膜多糖等物质 如何设计实验来 证明哪一种成分是转化因子 说出你的主要设计思路 实验结论 是使 R 型细菌产生稳定的遗传变化的物质 也就是说 是遗传物质 二 噬菌体侵染细菌的实验 1952 年 赫尔希和蔡斯 讨论 2 噬菌体有 DNA 和蛋白质两种组分 用 35S 和 32P 分别标记噬菌体的哪一种组分 用 14C 和 18O 等同位素可行吗 为什么 R 型活细菌加热 杀死 S 型细菌 小鼠体内小鼠 鼠体内分离出 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 3 某同学用含有放射性同位素的普通培养基培养噬菌体 不能得到被标记 的噬菌体 为什么 你认为该如何标记噬菌体 阅读并观察教材 P45 图 3 6 概括实验步骤 噬菌体分别 用被标记的噬菌体分别侵染 在搅拌器中搅拌 然后离心 检测 思考题组 2 1 实验过程中搅拌的目的是什么 离心的目的是什么 2 离心后沉淀物与上清液各有什么成分 实验结果 由实验结果可知 噬菌体在细菌内的增殖是在 的作用下完成的 实验结论 是遗传物质 蛋白质未起到遗传作用 三 反思总结 1 本节课主要涉及三个经典实验 请写出这三个实验的材料及结论 实验材料实验结论 1928 年 英国 格里菲思 1944 年 美国 艾弗里 1952 年 赫尔希和蔡斯 2 说出下列生物的遗传物质 1 真核生物 2 原核生物 3 病毒 结论 因为绝大多数生物的遗传物质是 所以说 是主要的遗传物质 思考 噬菌体侵染细菌的实验能证明 DNA 是主要遗传物质吗 四 当堂检测 被 35S 标记的噬菌体 细菌 上清夜放射性很 沉淀物新噬菌体中 被 32P 标记的噬菌体 细菌 上清夜 沉淀物放射性很 新噬菌体 中含 32P 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 4 课后练习与提高课后练习与提高 1 所有病毒的遗传物质是 A 都是 DNA B 都是 RNA C 是 DNA 和 RNA D 是 DNA 或 RNA 2 噬菌体侵染细菌的实验不能说明 A DNA 是遗传物质 B DNA 能自我复制 C DNA 能控制性状 D DNA 能产生可遗传的变异 3 如果用 15N 32P 35S 标记噬菌体后 让其侵染细菌 在产生的子代噬菌体的组成结构成分中 能够找到的放射性元素情形为 A 可在外壳中找到 15N 和35S B 可在 DNA 中找到 15N 和32P C 可在外壳中找到 15N D 可在 DNA 中找到 15N 32P 35S 4 在肺炎双球菌转化实验中 将 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后 注射到小鼠体内 下 列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有 少无毒 R 型 多无毒 R 型 少有毒 S 型 多有毒 S 型 A B C D 5 噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 A 噬菌体的核苷酸和氨基酸 B 噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸 C 细菌的核苷酸和氨基酸 D 噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸 6 噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是 在细菌的 指导下 用细菌的物质合成 在噬菌体的 指导下 用噬菌体的物质合成 在细菌的 指导下 用噬菌体的物质合成 在噬菌体的 指导下 用细菌的物质合成 7 下列说法正确的是 A 一切生物的遗传物质都是 DNA B 一切生物的遗传物质都是 RNA C 一切生物的遗传物质是核酸 D 一切生物的遗传物质是蛋白质 8 用噬菌体去感染体内含有大量 3H 的细菌 待细菌解体后3H A 随细菌的解体而消失 发现于噬菌体的外壳及 中 仅发现于噬菌体的 中 仅发现于噬菌体的外壳中 9 做噬菌体侵染细菌实验时 用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表 产生的 100 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状 大小完全一样 试回答 噬菌体细菌 核苷酸 32P 标记31P 氨基酸 34S35S 标记 1 子代噬菌体中 只含有 32P 的有 个 只含有 31P 的有 个 同时含有 32P 和 31P 的有 个 2 子代噬菌体的蛋白质分子中 都没有 元素 由此说明 子代噬菌体的蛋白质分子都含有 元素 这是 因为 子代噬菌体的蛋白质合成 的场所是 3 该实验能够说明 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 5 A 噬菌体比细菌高等 B DNA 是主要的遗传物质 C 细菌的遗传物质是 DNA D DNA 能控制蛋白质的合成 4 实验中用放射性同位素标记噬菌体时 为何选取 35S 和32P 这两种同位素分别标记蛋白质和 DNA 可否用 14C 和18O 标记 说明理由 10 赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时 进入细菌的是噬菌体 DNA 而不是它的蛋白质外壳 用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的 DNA 然后再让这两种不同标 记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌 从而对此做出实验论证 据分析 噬菌体的蛋白质外壳含 有甲硫氨酸 半胱氨酸等多种氨基酸 现请你完成以下关键性的实验设计 实验室已制备好分别含 3H 14C 15N 18O 32P 35S 等 6 种放射性同位素的微生物培养基 你将 选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体 DNA 的标记 你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记 请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由 为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和 DNA 用上述 32P 和35S 标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌 子代噬菌体的 DNA 分子中含有 31P 32P 原因是 子代噬菌体的蛋白质中含 有 32S 35S 原因是 此实验结果证明了 课后练习与提高答案 1 5 D D B B C 6 8D C B 9 答案 1 0 98 2 2 34S 噬菌体侵染细菌时 蛋白质外壳没有进入 35S 子代噬菌体的 蛋白质外壳是在细菌体内用 35S 标记的氨基酸为原料合成的 3 D 4 因为 S 仅存在于蛋白质外 壳中 而 P 则存在于 DNA 中 不能用 14C 和18O 标记 因为噬菌体的蛋白质和 DNA 都含有这两种 元素 侵染细菌后无法确认放射性物质的来源 10 答案 命题意图旨在使学生理解噬菌体侵染细菌实验中 用 32P 和35S 标记的目的是为了将 DNA 和蛋白质分开 单独观察它们各自的作用 用 32P 标记 DNA 用35S 标记蛋白质外壳 先将细 菌分别培养在含 32P 或35S 的培养基上 然后用噬菌体去侵染分别被32P 或35S 标记的细菌 因为