《探索遺傳物質的過程》探究案

1、PAGE17第一節(jié)探索遺傳物質的過程第1課時【高效導航】1學習目標：（1）掌握證明DNA是遺傳物質的兩個實驗的過程和原理。（2）從實驗中得出的結論（DNA是遺傳物質），并嘗試提取DNA。（3）通過重演科學家發(fā)現(xiàn)DNA是主要遺傳物質的過程，學會科學研究的方法和實驗設計的基本步驟。（4）概述人類對遺傳物質的探索過程，認同科學認識是不斷深化、不斷完善的過程。2學習重點：（1）肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。（2）噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。（3）DNA的粗提取。3學習難點：（1）肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。（2）DNA的粗提取?！翱础敝R經緯探索遺傳物質的過程（1）“導”自主預習一、DNA是

2、主要的遺傳物質（一）格里菲思的肺炎球菌體內轉化實驗型菌的比較類型特征R型菌S型菌菌體毒性菌落2肺炎球菌體內轉化實驗過程實驗方法現(xiàn)象結論1S型活菌注射2R型活菌注射3加熱殺死S型菌后注射4加熱殺死的S型菌R型菌3實驗結論：_。（二）艾弗里的肺炎球菌體外轉化實驗1肺炎球菌體外轉化實驗S型活菌多糖脂類蛋白質RNADNADNADNA酶分別與R型活菌混合培養(yǎng)R2實驗結論：_。（三）赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌的實驗噬菌體（1）T2噬菌體的基本結構：T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由_構成的，頭部內含有DNA。（2）T2噬菌體侵染細菌的過程主要步驟：吸附注入-_-_-釋

3、放2噬菌體侵染大腸桿菌實驗（1）同位素標記（2）標記后的侵染大腸桿菌（3）放射性檢測（4）實驗結論親代噬菌體寄主細胞內子代噬菌體實驗結論第一組實驗_標記蛋白質_32P標記DNA_是遺傳物質第二組實驗_標記DNA_35S標記蛋白質（四）RNA是某些病毒的遺傳物質1煙草花葉病毒侵染實驗（1）煙草花葉病毒：外殼是_，內部只有_分子。（2）煙草花葉病毒感染煙草的實驗提取煙草花葉病毒的_去感染正常煙草，結果不能使煙草感染病毒；提取煙草花葉病毒的_去感染正常煙草，結果能使煙草感染病毒；結果分析：在煙草花葉病毒中，親代和子代的連續(xù)性物質是_，而不是_。（3）結論：_是遺傳物質。2煙草花葉病毒拆合重建實驗（五

4、）生物的遺傳物質細胞生物（真核原核）非細胞生物（病毒）核酸遺傳物質結論：一切生物的遺傳物質都是_。因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質是_，所以說_是主要的遺傳物質?！皩W”互動探究探究一DNA是主要的遺傳物質閱讀課本P53-P55相關內容，并結合圖41和圖42，思考并小組討論下列問題：世紀末，科學家研究了生物生殖過程中細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程，了解到染色體的活動有一定的規(guī)律。據(jù)此，有人設想：莫非遺傳因子就是染色體，一條染色體就是一個遺傳因子提示：這不可能，因為生物的性狀很多，而染色體的數(shù)目有限。那么，一定是一個染色體上有許多個遺傳因子（基因）。基于這樣的認識，1903年薩頓和鮑維里提出遺傳因子

5、存在于染色體上的假說。后來事實證明了這一點。是遺傳物質還是蛋白質是遺傳物質的實驗中最關鍵的設計思路是什么提示：必須將蛋白質與DNA分開，單獨、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質。型細菌的化學組成是什么提示：研究DNA和蛋白質誰是遺傳物質。DNA、蛋白質、多糖等物質。型活細菌外,還發(fā)現(xiàn)了少量有毒性的S型活細菌，這能說明什么提示：無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的有毒性的S型細菌混合后，轉化為有毒性的S型活細菌。型細菌，這說明這種性狀的轉化可不可以遺傳提示：這種性狀的轉化是可以遺傳的。6格里菲思在實驗過程中找到起“轉化因子”作用的物質了嗎你認為他的失誤在哪兒提示：沒有。格里菲思沒有將S型

6、細菌體內的蛋白質、DNA等物質分開，單獨、直接地觀察它們各自的作用。年艾弗里的實驗分析與結論是什么提示：DNA才是R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質。（DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物質）8當時的技術是否對艾弗里的實驗有影響提示：艾弗里的試驗引起了人們的注意，但是，并不是所有的人都信服這一結果。因為，艾弗里的試驗中提取的DNA的純度最高時也還有%的蛋白質。9艾弗里實驗的缺陷是什么提示：艾弗里的試驗引起了人們的注意，但是，并不是所有的人都信服這一結果。因為，艾弗里的試驗中提取的DNA的純度最高時也還有%的蛋白質。10格里菲思的體內轉化實驗與艾弗里的體外轉化實驗相比較在實驗設計上有什么不同提示：艾

7、弗里的體外轉化實驗在格里菲思實驗的基礎上，把S型有毒菌的化學成分提取并分離開來，單獨鑒別DNA、蛋白質及其它物質在遺傳上的作用?！窘浀浠仨刻剿鬟z傳物質的過程是漫長的，直到20世紀初期，人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質。當時人們作出判斷的理由不包括（）A不同生物的蛋白質在結構上存在差異B蛋白質與生物的性狀密切相關具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制D蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息【解析】早期人們認為：不同生物的蛋白質在結構上存在一定的差異，這是不同生物差異的直接原因；蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者和承擔者，與生物性狀密切相關；蛋白質的差異性主要體現(xiàn)在氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同引

8、起了結構的不同，因此不同氨基酸的排列組合可以貯存大量遺傳信息。后來發(fā)現(xiàn)，蛋白質的熱穩(wěn)定性差，易變性失活，并且不能自我復制，而DNA比蛋白質具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制?！敬鸢浮緾【變式訓練】1在肺炎雙球菌轉化實驗中，將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后，注射到小鼠體內，下列能在死亡小鼠體內出現(xiàn)的細菌類型有（）少數(shù)無毒R型多數(shù)無毒R型少數(shù)有毒S型多數(shù)有毒S型ABCD2用某種酶處理轉化因子后，R型細菌不能再轉化成S型細菌，這種酶是（）A分解多糖莢膜的酶蛋白酶酶探究二放射性同位素在探究遺傳物質的實驗中的應用閱讀課本P55積極思維的相關內容，思考并小組討論下列問題：2噬菌體提示：一種專門寄生

9、在大腸桿菌體內的病毒。年郝爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌的實驗研究方法是什么具體是怎么做的這個實驗的呢提示：放射性同位素標記法蛋白質的組成元素：C、H、O、N、S（標記35S）；DNA的組成元素：C、H、O、N、P（標記32P）；標記噬菌體方法：在分別含有放射性同位素32P和35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細菌；分別用上述細菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含32P的噬菌體和含35S的噬菌體。實驗過程：（略）分別存在什么部位提示：噬菌體侵染細菌實驗中32P和35S的存在部位：還是蛋白質遺傳的提示：子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。（DNA才是真正的遺傳物質）5將噬菌體用放射性元素做標記的方法具體是什么提示：把宿

10、主細胞分別培養(yǎng)在含有35S和32P的培養(yǎng)基中，宿主細菌在生長過程中，就分別被35S和32P所標記。然后，赫爾希等人用T2噬菌體分別去侵染被35S和32P標記的細菌。噬菌體在細菌細胞內增殖，破裂后釋放出很多子代噬菌體，在這些子代噬菌體中，外殼被35S所標記，DNA被32P所標記。6一個典型的噬菌體的生活周期，可以分為幾個階段提示：可以分為3個階段：感染階段、增殖階段和成熟階段，這三個階段又可歸納為10個字，即吸附、注入、合成、組裝、釋放。7為什么說噬菌體實驗更有說服力提示：1952年赫爾希和蔡斯用放射性同位素35S、32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，并用標記的噬菌體侵染大腸桿菌?！窘浀浠?/p>

11、眸】下面是噬菌體侵染細菌實驗的部分實驗步驟示意圖，對此實驗有關敘述正確的是（多選）（）的培養(yǎng)基中獲得的和蛋白質分開再分別檢測其放射性說明噬菌體的遺傳物質不是蛋白質【解析】噬菌體是病毒，是營活在細胞中寄生的生物，不能直接在培養(yǎng)基上培養(yǎng)。該實驗攪拌是為了使細菌外吸附著的噬菌體外殼與細菌分離；離心是一種分離混合物的方法，在該實驗中，被感染的細菌（含有子代噬菌體的細菌）在下層的沉淀物中，噬菌體顆粒的質量較小，在上層的上清液中。圖中實驗只能說明蛋白質不是遺傳物質，而不能說明DNA是遺傳物質?！敬鸢浮緽D【變式訓練】3在人類探究遺傳物質的過程中，科學家以T2噬菌體作為實驗材料，利用放射性同位素標記技術完成

12、了噬菌體侵染細菌的實驗，在此實驗中，用35S、32P分別標記的是噬菌體的（）、蛋白質B蛋白質、蛋白質、DNAD蛋白質、DNA4下列四種病毒中，遺傳信息貯存在DNA分子中的是（）煙草花葉病毒噬菌體的病原體“思”課堂小結同學們，通過這節(jié)課學習，你有哪些收獲和體會，存在哪些疑問，請把它填在下面的表格中，以便及時總結、彌補知識缺漏，不吃夾生飯，不做欠賬人。收獲內容疑點內容“練”當堂檢測1下列有關人類對遺傳物質探索歷程的敘述，正確的是（）是遺傳物質B艾弗里的體外轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術是生物界中主要的遺傳物質是遺傳物質2下列有關肺炎雙球菌轉化實驗的說法，不正確的是（）是遺傳物質B

13、艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗證明了蛋白質不是遺傳物質混合后注射到小鼠體內，小鼠不會死亡和蛋白質分開，分別觀察其遺傳作用3如圖是科學家為了弄清轉化因子的本質而做的實驗，則三個實驗的培養(yǎng)皿中只存在一種菌落的是（）A實驗一B實驗二C實驗三D實驗一和三4某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，進行了以下4個實驗：用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，經過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放射性的主要位置依次是（）A沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法，完成了著名的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，下圖是實驗的部分過程：（1）寫出以上實驗的部分操作過程：第一步：用35S標記噬菌體的蛋白質外殼。如何實現(xiàn)對噬菌體的標記請簡要說明實驗的設計方法。_。第二步：用被35S標記的噬菌體與沒有標記的大腸桿菌混合。第三步：一定時間后，在攪