高中生物《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教案3 新人教版必修2

1、第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)掌握證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程和原理，以及從實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論（DNA是遺傳物質(zhì)）。（二）能力目標(biāo)通過重演科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是主要遺傳物質(zhì)的過程，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟。（三）情感目標(biāo)1、概述人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程，認(rèn)同科學(xué)認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過程。2、通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)新的能力。（四）重點(diǎn)難點(diǎn)1、重點(diǎn)：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。2、難點(diǎn)：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。課時(shí)說明本節(jié)內(nèi)容1課時(shí)，授課過程（包括與學(xué)生的互動(dòng)）大約

2、用時(shí)30 min，例題解析以隨堂練習(xí)的方式完成，課后練習(xí)可作為作業(yè)。對(duì)于例題解析和課后練習(xí)可根據(jù)時(shí)間情況靈活選用。 導(dǎo)入：有趣的生物遺傳現(xiàn)象1、種瓜得瓜，種豆得豆。2、龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì)打洞。另外，“老子英雄兒好漢”“將門生虎子”也在一定程度上說明了遺傳的作用（這兩句俗語還要考慮家庭教養(yǎng)環(huán)境的影響，與本文無關(guān)，不再贅述）。概括：生物親代與子代之間，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似，這就是遺傳現(xiàn)象。一、人類對(duì)遺傳本質(zhì)的探究19世紀(jì)中葉，孟德爾通過植物的雜交實(shí)驗(yàn)提出生物的每一個(gè)性狀都是通過遺傳因子（后稱基因）來傳遞的。遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在，在減數(shù)分裂形成的配子中成單存在，

3、配子結(jié)合（受精作用）后，遺傳因子又恢復(fù)到成對(duì)狀態(tài)。19世紀(jì)末，科學(xué)家研究了生物生殖過程中細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程，了解到染色體的活動(dòng)有一定的規(guī)律：體細(xì)胞（2N）；配子（N）；受精卵（2N）。據(jù)此，有人設(shè)想：莫非遺傳因子就是染色體，一條染色體就是一個(gè)遺傳因子？這不可能，因?yàn)樯锏男誀詈芏?，而染色體的數(shù)目有限。那么，一定是一個(gè)染色體上有許多個(gè)遺傳因子（基因）?；谶@樣的認(rèn)識(shí)，1903年薩頓和鮑維里提出遺傳因子存在于染色體上的假說。后來事實(shí)證明了這一點(diǎn)。仲老師語錄：在人類前行的文明史上，每一個(gè)偉大的假設(shè)都跟隨著一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)。   ：）在證明DNA是遺傳物質(zhì)還是蛋白質(zhì)是

4、遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？（必須將蛋白質(zhì)與DNA分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。）二、DNA作為遺傳物質(zhì)具備的條件1、分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性，但在特殊情況下又能產(chǎn)生可遺傳的變異；2、能自我復(fù)制，前后代保持一定的（連續(xù)性）；3、能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的新陳代謝和性狀；4、具有存儲(chǔ)巨大數(shù)量遺傳信息的能力。 什么結(jié)構(gòu)或物質(zhì)具備這些條件呢？  三、核酸（DNA、RNA）是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)證據(jù)一：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)DNA是遺傳物質(zhì)（一） 格里菲思細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1、兩種菌落的比較 菌落莢膜毒性R型細(xì)菌菌落粗糙無

5、莢膜無毒S型細(xì)菌菌落光滑有莢膜有毒2、實(shí)驗(yàn)過程3、小結(jié)步驟方  法現(xiàn) 象結(jié)          論1R菌活菌注射小白鼠正常R菌無毒性2S菌活菌注射小白鼠死亡S菌能使小白鼠致病3S菌高溫滅活小白鼠正常加熱殺死的S菌不使小白鼠致死4高溫滅活：S菌+R菌小白鼠死亡死亡的S菌中可能有使R菌轉(zhuǎn)化因子5提取4實(shí)驗(yàn)死鼠發(fā)現(xiàn)S活菌死亡的S菌能使R菌轉(zhuǎn)化為S菌 為什么第四組實(shí)驗(yàn)將R型活細(xì)菌和加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，導(dǎo)致小鼠死亡？(因?yàn)镽型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌，使小鼠患敗血癥而死亡.)格里

6、菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）。（二）艾弗里DNA轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(圖解)艾弗里的思路1實(shí)驗(yàn)材料：選用肺炎雙球菌。2假設(shè)：DNA是遺傳物質(zhì)。3實(shí)驗(yàn)操作：將S型細(xì)菌中的多糖、 蛋白質(zhì)、脂類和DNA等提取出來，分別與R 型細(xì)菌進(jìn)行混合。4預(yù)期結(jié)果：只有DNA與R型細(xì)菌進(jìn)行混合，才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。5實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與預(yù)期結(jié)果吻合。6分析結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。由此可見，科學(xué)家是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，從而單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用。但是，艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)所使用的DNA中仍然含有極少量的蛋白質(zhì)。因此人們認(rèn)為不能完全排除蛋白

7、質(zhì)的作用。那么，還有沒有更具有說服力的方法來證明DNA是遺傳物質(zhì)呢？證據(jù)二：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果： 親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體實(shí)驗(yàn)結(jié)論第一組實(shí)驗(yàn)32P標(biāo)記DNA有32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記DNA分子具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)第二組實(shí)驗(yàn)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無35S：某些不含有DNA的病毒，其遺傳物質(zhì)又是什么呢？證據(jù)三：煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)RNA也是遺傳物質(zhì)結(jié)論：RNA也是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。四、“千淘萬漉雖辛苦，吹盡黃沙始到金”：結(jié)論想一想：為什么說：“DNA是主要的遺傳物質(zhì)，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體？”&

8、#160;                           DNA（脫氧核糖核酸）核酸（一切生物的遺傳物質(zhì)）RNA（核糖核酸） 五、“欲窮千里目，更上一層樓”（超越科學(xué)家）：自主探究艾弗里的實(shí)驗(yàn)雖然得到了大多數(shù)科學(xué)家的認(rèn)可，但仍然有人提出了異議。你能分析一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)存在哪些不足嗎？應(yīng)該怎樣改進(jìn)呢？ 六、“黃沙百戰(zhàn)穿

9、金甲,不破樓蘭終不還”：例題解析【例1】將分離后的S型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)外殼與R型無莢膜的肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內(nèi)，小白鼠不死亡，從其體內(nèi)分離出來的仍是R型肺炎雙球菌。將分離后的S型肺炎雙球菌的DNA與R型肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內(nèi)，則小白鼠死亡，并從體內(nèi)分離出來了S型有莢膜的肺炎雙球菌。以上實(shí)驗(yàn)說明 (   )A、R型和S型肺炎雙球菌可以互相轉(zhuǎn)化B、S型的蛋白質(zhì)外殼可誘導(dǎo)R型轉(zhuǎn)化為S型C、S型的DNA可誘導(dǎo)R型轉(zhuǎn)化為S型，說明了DNA是遺傳物質(zhì)D、R型的DNA可使小鼠致死【答案】C【解析】將分離后的S型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)外殼與R型無莢膜的肺炎雙球菌混合注

10、入小白鼠體內(nèi)，小白鼠不死亡，說明S型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)不能控制產(chǎn)生出能致死的S型的肺炎雙球菌。將分離后的S型肺炎雙球菌的DNA與R型肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內(nèi)則小白鼠死亡，并從體內(nèi)分離出來了S型有莢膜的肺炎雙球菌，說明S型肺炎雙球菌的DNA能控制形成新的S型有莢膜肺炎雙球菌，使生物致死。說明DNA是遺傳物質(zhì)?！纠?】用DNA酶處理過的S型細(xì)菌不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是（  ）A、這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了證實(shí)DNA的分解產(chǎn)物不是遺傳物質(zhì)。B、這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了從反面證明DNA是遺傳物質(zhì)。C、這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA的分解產(chǎn)物不是“轉(zhuǎn)化因子”。D、這個(gè)實(shí)驗(yàn)是艾弗里關(guān)于

11、遺傳物質(zhì)研究的重要工作之一。【答案】A【解析】這是艾弗里在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，為了進(jìn)一步從反面證明DNA是遺傳物質(zhì)而做的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，它是關(guān)于遺傳物質(zhì)研究的一個(gè)重要組成部分，其主要目的在于從反面證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不是為了證明DNA的分解產(chǎn)物是不是遺傳物質(zhì)?！纠?】噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是（  ）A、在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的B、在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的C、在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的D、在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的【答案】A【解析】當(dāng)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的只有噬菌體DNA，

12、子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA都是在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的氨基酸和脫氧核苷酸合成的?！纠?】下列能通過噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程證實(shí)的是(    )A、DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異            B、DNA是遺傳物質(zhì)C、DNA能自我復(fù)制                  

13、  D、DNA能控制蛋白質(zhì)合成【答案】B、C、D【解析】此實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的子代噬菌體與親代噬菌體相似，無可遺傳變異產(chǎn)生。因親代噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在外面，所以完成DNA復(fù)制、指導(dǎo)子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼的形成等過程都是親代噬菌體DNA分子的作用，同時(shí)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 噬菌體成分細(xì)菌成分核苷酸標(biāo)記32P31P氨基酸標(biāo)記32S35S【例5】某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)，分別用同位素32P和35S做了標(biāo)記(見下表)：此實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果是子噬菌體和母噬菌體的外形及侵染細(xì)菌的特性均相同。請(qǐng)分析：(1)子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是；  

14、    (2)子噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是；      (3)此實(shí)驗(yàn)說明了            。【答案】 (1) 32P、31P；(2) 35S； (3)DNA是遺傳物質(zhì)?！窘馕觥吭谑删w侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，噬菌體的DNA被注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)菌內(nèi)以細(xì)菌的核苷酸為原料，以噬菌體的DNA分子為模板合成許多和親代噬菌體一樣的DNA。這樣在細(xì)菌內(nèi)新形成的子代噬菌體的DNA既有以細(xì)菌內(nèi)的核苷酸為原料新

15、合成的DNA鏈，又有原來注入到細(xì)菌體內(nèi)的親代噬菌體DNA鏈。所以子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是31P與32P。在噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，在噬菌體DNA注入細(xì)菌內(nèi)時(shí)，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌細(xì)胞外面。而子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼則是以細(xì)菌內(nèi)的氨基酸為原料合成的。所以子噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含35S元素。從上述分析得知子代噬菌體的DNA含親代噬菌體DNA中核苷酸的32P，說明親代噬菌體的DNA傳遞到了子代，保持了遺傳物質(zhì)的連續(xù)性，因此DNA是遺傳物質(zhì)。同樣分析能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)?！纠?】下圖中，煙草花葉病毒(TMV)與車前草病毒(HRV) 的結(jié)構(gòu)如A、B，侵染作物葉片的癥狀如C、D。

16、60;(1)用E去侵染葉片F(xiàn)時(shí)，葉片F(xiàn)患病的病狀與      相同。(2)F上的病毒的蛋白質(zhì)外殼是以     為模板，以       為場(chǎng)所合成的，所需的氨基酸來自       。(3)E的子代病毒的各項(xiàng)特性都是由      決定的。(4)本實(shí)驗(yàn)證明       

17、60;      ?！敬鸢浮?1)車前草病毒致病癥狀；(2)HRV的RNA；作物葉片F(xiàn)細(xì)胞的核糖體；作物葉片F(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的氨基酸；(3)HRV的RNA；(4)RNA是遺傳物質(zhì)?！窘馕觥?TMV與HRV兩種病毒都是由RNA和蛋白質(zhì)外殼組成，當(dāng)以HRV的RNA和TMV的蛋白質(zhì)組成新的病毒，侵染煙草后，煙草表現(xiàn)為HRV的患病癥狀，說明遺傳物質(zhì)是RNA而不是蛋白質(zhì)。七、“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”：課后練習(xí)（一）選擇題1、下列、均是遺傳物質(zhì)應(yīng)具有的特點(diǎn)。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑苯幼C實(shí)DNA作為遺傳物質(zhì)具有的特點(diǎn)是（   

18、 ）分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性         能夠自我復(fù)制，保持前后代的連續(xù)性能通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，控制生物性狀         能產(chǎn)生可遺傳的變異A       B      C      D2、下列只含一種核酸的生物是（    ）A病毒 

19、;   B酵母菌    C小麥    D變形蟲3、 (1997年上海高考試題)關(guān)于病毒遺傳物質(zhì)的敘述中，正確的是（    ）A、都是脫氧核糖核酸                  B、都是核糖核酸C、同時(shí)存在脫氧核糖核酸和核糖核酸    D、有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸4、染色體和D

20、NA的關(guān)系是（    ）(1)DNA位于染色體上，      (2)染色體就是DNA，       (3)DNA是染色體的主要成分，(4)染色體和DNA都是遺傳物質(zhì)，                        (5)每條染色體

21、上含有一個(gè)DNA分子A、(1)(3)(5)   B 、(1)(2)(3)   C、(2)(3)(4)   D、(3)(4)(5)5、噬菌體侵染細(xì)菌過程中合成的DNA屬于（    ）A、細(xì)菌的   B、噬菌體的     C、細(xì)菌或噬菌體的    D、細(xì)菌和噬菌體的6、生物界形形色色、豐富多彩的根本原因在于（    ）A、蛋白質(zhì)的多種多樣    

22、60;  B、DNA分子的復(fù)雜多樣C、自然環(huán)境的多種多樣     D、非同源染色體組合形式多樣7、用噬菌體去感染體內(nèi)含32P的細(xì)菌，在細(xì)菌解體后含32P的是（    ）A、子代噬菌體DNA    B、子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼   C、子代噬菌體所有部分   D、子代噬菌體不含32P8、注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（    ）A、R型肺炎雙球菌      

23、            B、加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C、加熱殺死后的S型肺炎雙球菌      D、加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合9、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之一是 (   ) A、它的含量很少    B、它不能自我復(fù)制    C、它與新陳代謝無關(guān)   D、它的種類很多10、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)無毒R型和被加熱殺死的有毒S

24、型細(xì)菌混合后,在小鼠體內(nèi)找到了下列類型的細(xì)菌 (  )A、無毒R型、有毒S型   B、有毒R型、無毒S型   C、有毒R型、有毒S型  D、無毒R型、無毒S型二、填空題1、通過對(duì)生殖過程中，細(xì)胞的        、         和         過程進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)   &#

25、160;    在此過程中具有一定          性和        性。2、作為遺傳物質(zhì)必須具備哪些特點(diǎn)：     ；      ；     ；      ； 3、通過哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明核酸是遺傳物質(zhì)？    

26、; ；      ；     4. 將有莢膜的S型肺炎鏈球菌注入到小白鼠體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致小白鼠因      而死亡，而無莢膜的R型細(xì)菌_，但如果將R型細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合再注入到小白鼠體內(nèi)則_，此實(shí)驗(yàn)說明S型細(xì)菌體內(nèi)存在著能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的_，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明這種物質(zhì)是_。5、科學(xué)家做了如下實(shí)驗(yàn)：先用含放射性同位素35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，使寄生在其體內(nèi)的噬菌體被標(biāo)記，然后用被標(biāo)記的噬菌體去感染細(xì)菌，結(jié)果是在細(xì)菌和子代噬菌體內(nèi)均未找到35S；又用放射性同位素32P標(biāo)記噬菌體并讓它去感染細(xì)菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，少數(shù)子代噬菌體中帶有32P。（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體感染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入細(xì)菌中的物質(zhì)是_，而不是_。（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明起遺傳作用的物質(zhì)是_。6、分析噬菌體侵染細(xì)菌的示意圖（見左圖），回答下列問題：(1)圖C表明噬菌體侵染細(xì)