高一生物:第三章《第一节 核酸是遗传物质的证据》教案5(浙教版必修2)
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第一节核酸是遗传物质的证据一、教材分析在前面的内容中,教科书已经说明了基因在染色体上,讨论了基因与性状的关系。
本章进一步阐述基因的化学本质和基因控制性状的分子机理。
本节是本章的第一节,既是前两章(孟德尔定律、染色体与遗传)内容的延续,也是本章内容的开端,因此在引入上就要考虑两方面的因素,一是与前两章内容联系起来,成为前两章内容的延续和深入,保证内容的连续性,二能引出本章学习的主要内容或者核心概念。
二、学情分析学生已经了解了孟德尔根据豌豆杂交实验提出的遗传因子概念,也系统地讨论了遗传因子所遵循的分离定律和自由组合定律。
在此基础上,还学习了染色体是遗传物质载体的假说,明确了基因和性状之间的关系。
高中二年级学生有了一定的信息处理能力,能够初步分析科学实验的资料,但是由于遗传物质的本质属于微观分子世界,需要有一定的抽象思维能力和归纳分析能力。
三、学习目标1.概述噬菌体侵染细菌的过程;2.概述肺炎双球菌的转化实验;3.简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。
四、重点难点(一)教学重点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。
3.DNA是主要的遗传物质。
(二)教学难点1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2.资料分析:噬菌体侵染细菌的实验。
五、课前准备①学生准备:复习孟德尔定律、染色体与遗传、预习②教师准备:多媒体课件(与本科核心问题,问题串)六、教学过程七、板书设计第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据一、染色体的化学组成成分二、DNA是遗传物质的间接证据三、DNA是遗传物质的直接证据1.噬菌体侵染细菌实验2.肺炎双球菌的转化实验3.烟草花叶病毒的感染和重建实验。
核酸是遗传物质的证据一.设计思路“核酸是遗传物质的证据”是浙科版生物《必修2·遗传与进化》第三章“遗传的分子基础”第一节的内容。
新课程理念大力倡导能培养学生生物科学素养和科学探究能力的教学方式。
因此,本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”作为主体思路,通过对科学史与课堂探究学习的有效整合,引导学生循着科学家的足迹,亲身体验科学家是如何发现问题、设计实验、合理推理、探求真理的科学思维和方法,同时学习科学家的严谨态度和合作精神。
二.教学分析1.内容分析:“核酸是遗传物质的证据”这节内容是从分子层面上认识遗传物质的本质,将为学习DNA的复制、遗传信息的表达和基因突变等知识打下基础。
本节主要讲述了证明核酸是生物遗传物质的三个经典实验以及具体的研究思路和过程,同时教材中又隐性地蕴含着丰富的生物科学史资料,是用以开展课堂探究学习和培养生物科学素养的极好素材。
2.学情分析:学生已经具备了细胞增殖和受精作用等细胞学基础,掌握了染色体、蛋白质与DNA的化学组成等相关知识,这为新知识的学习奠定了认知基础。
高中生的思维目的性、连续性和逻辑性,已初步建立但仍有待完善,尤其在独立自主探究能力上存在显著的个体差异。
因此,在课前要做好小组的分配,促进组内合作交流;教学中要创设有效的问题情境,引导激活学生的思维。
三.教学目标及重难点1.知识目标:(1)总结“核酸是遗传物质”的探索过程;(2)分析肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理、过程和结论;(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2.能力目标:(1)通过分析图文资料、汇报学习成果等,培养学生识图、信息处理和语言表达能力;(2)领悟科学研究的过程和方法,培养学生自主探究能力,提升科学素养。
3.情感态度及价值观:(1)感悟实验的严密和优美,体会科学家解决问题的思维方式;(2)学习科学家的严谨态度和合作精神;(3)认同获得科学结论的基本方法是实验验证。
《核酸是遗传物质的证据》教学设计一、学习任务分析《核酸是遗传物质的证据》选自浙科版高中生物必修2 《遗传与进化》中第3章第1节。
本节内容既是必修1中染色体是遗传物质的载体、前两章中孟德尔提出的遗传因子和遗传的染色体学说内容的延续和深入,也为后面学习DNA复制、转录等内容做了知识铺垫,因此本节内容在教材编排上起着承上启下的重要作用。
本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题:“ DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质?” 目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究,激发学生的探索欲望,在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,引导学生重温科学家的探究历程,领悟科学的过程和方法,最终得出科学的结论。
二、学习者分析本节课内容面对的是高二的学生,他们通过初中科学和前面两章的学习,已经具备了染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成、同位素标记技术在生物科学研究中的应用等相关知识,这为本节内容的学习奠定了认知基础。
但是学生对科学家是如何证明DNA是遗传物质的探究过程并不清楚。
另外,高中的学生通过必修1的学习,对探究性学习有了一定的熟悉,相关能力得到了一定的培养,观察、实验能力已初步形成,这为本节课进行探究性学习建立了有效的能力保证。
但是遗传物质的本质属于微观分子世界,学生缺少直观的体验。
而且,本节课的教学内容涉及的实验,在现有的实验室条件下是不可能完成的,这需要学生具备较强的的逻辑思维能力和归纳分析能力。
因此,教学中要循序渐进,尽量联系学生已有的基础知识,一步步引领学生认识为什么DNA是遗传物质,为什么DNA是主要的遗传物质。
三、教学目标(一)知识目标通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的一系列探究,理解DNA是主要的遗传物质。
(二)能力目标1. 通过肺炎双球菌的转化实验,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路,训练科学的逻辑思维的能力,体验科学探究的基本方法。
核酸是遗传物质的证据一、DNA是遗传物质的间接证据1.DNA主要位于细胞核的染色体上,线粒体、叶绿体中有少量DNA,它们都有复制和遗传的自主性。
2.同一种生物在不同发育时期或不同组织的细胞中,DNA的含量基本相等。
3.所有诱发DNA结构变异的因素均能引起生物的遗传突变。
4.蛋白质不具备以上这些特征。
二、DNA是遗传物质的直接证据(1)原理:T2噬菌体侵染细菌后,在自身遗传物质的控制下,利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成分,从而进行大量繁殖。
(2)过程:①用35S和32P分别标记不同噬菌体的蛋白质和DNA;②用被标记的噬菌体分别侵染细菌;③在噬菌体大量繁殖时,对被标记物质进行检测。
(3)结论:DNA是遗传物质。
(1)原理:S型菌可使小鼠患败血症死亡。
(2)活体细菌转化实验(体内转化)过程:①R型菌注射小鼠→小鼠不死亡;②S型菌注射小鼠→小鼠死亡;③加热杀死的S型菌注射小鼠→小鼠不死亡;④S型死菌+R型活菌注射小鼠→小鼠死亡。
结论:S型细菌中含有“转化因子”,进入R型菌,能使R型菌转化为S型菌,使小鼠死亡。
(3)离体细菌转化实验(体外转化)①过程:S型菌DNA+R型菌R型菌+S型菌;S型菌蛋白质+R型菌R型菌;S型菌荚膜物质中的多糖+R型菌R型菌;S型菌的DNA+DNA酶+R型菌R型菌。
②结论:S型菌的DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
(4)结论:由(2)(3)实验可知DNA是遗传物质。
思考:人和具有细胞结构的生物遗传物质主要是什么?提示:主要是DNA。
三、烟草花叶病毒的感染和重建实验①TMV A RNA感染TMV A病毒;②TMV A蛋白质未感染病毒;③TMV B RNA感染TMV B病毒;④TMV B蛋白质未感染病毒;⑤TMV A RNA+TMV B蛋白质感染TMV A病毒;⑥TMV B RNA+TMV A蛋白质感染TMVB病毒。
2.结论:在RNA病毒中,RNA是遗传物质。
思考:T2噬菌体、HIV、流感病毒的遗传物质是什么?提示:T2噬菌体遗传物质是DNA,HIV、流感病毒的遗传物质是RNA。
浙江省温州中学高中生物 3.1核酸是遗传物质的证据教案浙科版必修2教学目标:1.知识目标:(1)能够说出肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(2)分析得出核酸是真正的遗传物质。
2.能力目标:(1)通过分析“肺炎双球菌转化实验”,学生推理和判断出DNA是遗传物质。
(2)通过对经典遗传实验的分析,学生知道生物实验设计的一般思路,感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。
3.情感目标:(1)通过学习人类对遗传物质的探索过程,学生认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。
(2)通过学习对经典的遗传学实验的学习,学生认同技术的进步在科学理论建立中的重大作用。
(3)通过对遗传物质的探索证实核酸是遗传物质的学习,学生能接受生命物质性的唯物主义观点。
学情分析:学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础,掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成等相关知识,这为新知识的学习奠定了认知基础。
高中学生具备了一定的认知能力,思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还不完善,往往对探究的目的性及过程、结论的形成等缺乏理性的思考。
此外,学生的学习情况存在差异,对生物学科体会程度不同,从分子水平上研究遗传的知识,较抽象,部分学生理解困难,出现畏难的情绪,还有一部分学生没有良好的科学思维习惯,认为生物学科的学习仅停留在的简单记忆层次,而不去领悟科学知识的产生过程,因而缺少科学的思维品质。
因此,课前应充分了解学生对知识的掌握程度、学习习惯,及时与学生沟通交流,引导学生认识到学习生物课的重要性,体会生物学习的乐趣,进而培养学生良好的学习习惯和科学的思维品质。
教学重点:1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2. 在分析上述实验的过程中,尝试体会实验设计的核心思想,感悟实验的严密性和严谨性。
教学难点:1. 肺炎双球菌的活体、离体转化实验过程、分析获得相应结论。
2. 肺炎双球菌转化的原理与结果分析。
3. 尝试进行实验设计,完成实验目的,体会对实验变量的控制。
高中生物3.1《核酸是遗传物质的证据》教案(1)浙科版必修2第1节核酸是遗传物质的证据一、素质教育目标(一)知识教学点1.理解染色体是遗传物质的主要载体;2.了解细胞质遗传和细胞核遗传的概念;3.理解遗传物质必须具备的特点;4.理解噬菌体侵染细菌的实验及示意图,明确核酸是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;5.了解RNA也是遗传物质,明确核酸是主要的遗传物质。
(二)能力训练点1.从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质的主要载体,训练学生逻辑思维的能力。
2.以噬菌体侵染细菌的实验为例说明核酸是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
(三)德育渗透点遗传、变异是生命最重要的特征,且遗传的物质主要是核酸,也有RNA,这就从遗传和变异的角度,强调了生命的物质性,有利于辩证唯物主义世界观的树立。
(四)学科方法训练点了解实验研究的方法是自然科学研究的主要方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法1.教学重点及解决办法(1)遗传物质必须具备的特点;(2)噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论。
[解决方法](1)作为遗传物质必须具备的特点的内容,先让学生用阅读的方法去感知,再用讲解的方法去强调遗传物质必须具有的特点中“相对稳定性”中的相对,“自我复制”中的自我,“指导蛋白质合成”中的指导,“可遗传变异”中的可遗传。
目的是让学生充分的理解。
最后,通过布置作业的方法去让学生巩固这部分内容。
(2)噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论的内容,先让学生用目标学习的方法,边看图、边看书去感知,再用反馈点拨的方法让学生充分理解,最后通过例题和作业布置的方法让学生掌握这部分内容。
2.教学难点及解决办法噬菌体侵染细菌的实验过程与结果。
[解决方法](1)采用先行组织者的方法讲清噬菌体的结构和细菌的结构。
(2)让学生用目标学习的方法,边看书,边看图去感知,再用反馈点拨的方法让学生充分理解。
3.教学疑点及解决办法如何理解核酸是主要的遗传物质,RNA也是遗传物质。
《核酸是遗传物质的证据》的教学设计一、教学内容与任务分析本节内容选自浙科版高中生物必修2第三章第一节,本节内容主要有DNA是遗传物质的间接证据和DNA是遗传物质的直接证据。
本节内容对核酸是遗传物质的发现历程做了细致的解说,使学生对科学史的了解起到很大的作用。
通过三个实验很严密的讲述了核酸是遗传物质,不仅为之后的内容铺垫了基础,更是使学生深刻体验科学家设计实验的精心和严密,体现了教材编排的严密性和人性化,对本节课的学习是学生掌握核酸的本质的非常重要的。
二、学习者分析我面对的金华六中的高二学生,他们虽然具有了一定的生物学知识的基础,但对如何提出问题、如何设计实验、如何对知识的整合归纳都有待于进一步的提高。
所以,本节课我更加注重是跟随科学家的脚步,带领学生一步步的去设计探究实验。
三、教学重点、难点分析重点:噬菌体侵染细菌的实验。
难点:如何抽提出实验设计的一般思路。
四、教学方法讨论法、多媒体演示法、讲授法五、教学目标(一)知识与技能1、说明DNA是遗传物质的间接证据2、解释说明噬菌体侵染细菌的实验3、解释说明肺炎双球菌转化实验4、说明烟草花叶病毒的感染和重建实验(二)过程与方法1、通过模拟设计噬菌体侵染细菌实验的过程,掌握科学设计实验过程的一般方法。
(三)情感态度与价值观1、通过了解科学家探索历程,体验实验设计的严谨、精巧,养成好的生活态度。
六、教学过程【回顾旧知、导入新课】前面我们已经学习了染色体是遗传物质的载体,而染色体又是由DNA、RNA 和蛋白质组成,其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白,虽然DNA和组蛋白都是染色体的主要成分,在染色体行使功能过程中起着重要作用,但我们知道DNA更具备作为遗传物质的主要特性。
那么,有什么证据可以说明这一点呢?【DNA是遗传物质的间接证据】首先我们看看,科学家对遗传现象进行研究时发现:1、一般只有在细胞核的染色体上才能找到DNA。
2、一般情况下,同一种生物在不同发育时期或不同组织的细胞中,DNA的含量基本相等,而精子中的DNA含量恰好是体细胞的一半。
附注:《核酸是遗传物质的证据》相关实验问题式探究1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:(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?第一、二步起对照作用,证明R型细菌和S型细菌的作用,同时可排除使小鼠死亡的其他原因。
因此,不能直接进行第四步。
(2)用条件一结果”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?条件一结果”分析法就是根据实验步骤不同的条件导致不同的实验结果进行结论性表述。
第一、二步说明了R型细菌不具有致死性,S型细菌具有致死性;第二、三步说明了死亡的S型细菌不具有致死性;第三、四步说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌,并且这种转化的性状可以遗传。
(3)该实验有无证明DNA是遗传物质?该实验的结论是什么?该实验不能证明DNA是遗传物质。
其结论是S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。
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:S型细菌(1)实验过程中①②③④ 步说明了什么?⑤⑥⑦ 步说明了什么?实验过程中①②③④步说明了从S型细菌提取的多糖、脂质、蛋白质、RNA,分别与R型活细菌混合培养后只产生R型活细菌;⑤⑥⑦ 步说明了从S型细菌提取的DNA与R型活细菌混合培养,少数R型活细菌转化为S型活细菌,转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌。
(2)艾弗里等人发现,通过1〜7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⑧,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?这组实验的必要性在于:是DNA本身,而不是DNA的碎片或化学组成单位使细菌发生了转化。
(3)实验最关键的设计思路是什么?设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开,分别与R型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。
2019-2020年高中生物浙科版必修2教学案:第三章 第一节 核酸是遗传物质的证据(含答案)2.证明DNA 是遗传物质的经典实验有肺炎双球菌转化实 验和噬菌体侵染细菌实验。
前者证明DNA 是遗传物质, 蛋白质不是遗传物质;后者只证明了DNA 是遗传物质。
3.花叶病毒的感染和重建实验证明RNA 是遗传物质,蛋 白质不是遗传物质。
4.证明DNA 或RNA 是遗传物质的实验的共同设计思路是:分离出可能是遗传物质的DNA(或RNA 和蛋白质),分别直接 地、独立地观察它们在遗传中的作用。
5. 一切生物的遗传物质是核酸,即DNA 或RNA 。
凡是细胞生 物 ,遗传物质一定是DNA ;病毒的遗传物质是DNA 或RNA 。
6.没有任何实验能证明“DNA 是主要的遗传物质”。
1.实验方法同位素标记法,用35S 、32P 分别标记噬菌体的蛋白质和DNA 。
2.实验材料:T 2噬菌体和大肠杆菌 (1)噬菌体的结构:(2)噬菌体的生活方式:活细胞寄生。
3.实验过程 (1)标记噬菌体:(2)侵染细菌:4.实验结果分析.结论:DNA 是遗传物质。
1.科学家为什么把T 2噬菌体作为研究DNA 是遗传物质的材料? 科学家是如何进行研究的?提示:由于T 2噬菌体只由DNA 和蛋白质两种化学物质组成,DNA 是由C 、H 、O 、N 、P 五种元素组成,而蛋白质除含有C 、H 、O 、N ,有的还含有P 和S 等元素。
科学家采用放射性同位素标记法进行研究。
2.噬菌体侵染细菌的实验准备中,为什么不能直接用含35S 和32P 的普通培养基来培养T 2噬菌体?提示:因为噬菌体营寄生生活,只有在细菌体内才能进行增殖,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体,而不能直接用培养基培养噬菌体。
1.T 2噬菌体侵染大肠杆菌的过程(1)吸附:用尾部的末端(六根尾丝)吸附在大肠杆菌表面。
(2)注入:释放出溶菌酶,破坏大肠杆菌的局部细胞膜,噬菌体DNA 通过尾管进入大肠杆菌,蛋白质外壳留在外面。
核酸是遗传物质的证据(公开课教案)课题:必修二第三章第一节核酸是遗传物质的证据一、教材分析《核酸是遗传物质的证据》是浙科版新课标教材必修2第3章第1节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在亲代和子代遗传中所起的联系作用,并且初步了解DNA是遗传物质基础上来学习的。
这节内容还与选修课教材《基因工程》有一定的联系,同时提到了一些在自然科学研究中常用的实验方法,因此这节内容在高中阶段生物科学习中有着重要地位。
本文通过肺炎双球菌转化实验证明了遗传物质是DNA。
然后教材通过烟草花叶病毒感染烟草的实验,说明有些病毒体内的核酸只有RNA没有DNA,其RNA就是它的遗传物质,从而归纳RNA也是遗传物质。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式学习的极佳素材。
在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。
二、学情分析这是核酸是遗传物质的证据的复习课,学生对基础知识已经有一定的认知,故在复习过程中体现的应该是学生如何去处理实验设计的问题并在基础点上在对知识进行加深,引出一些问题,可利用问题进一步激活学生思维,用讨论激发学生兴趣充分发挥学生的主动性和积极性。
三、教学目标1.知识目标:①复习肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。
②知道肺炎双球菌转化实验所采用的方法,是目前自然科学研究的主要方法。
③简述烟草花叶病毒的感染和重建实验,认同模型是进行科学研究的重要方法。
2.能力目标:①通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路,训练学生逻辑思维的能力。
②通过重演科学家发现核酸是遗传物质的过程,学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。
3.情感目标:①通过总结核酸是遗传物质的科学探索过程,学习科学家善于总结他人经验、在工作中互相合作,严谨求实的科学态度以及对真理追求不懈的科学精神。
②遗传物质主要是DNA,也有RNA,强调了生命的物质性,树立辩证唯物主义世界观。
③认同科学与技术的关系,二者相互促进,相辅相成。
四、重点难点教学重点:1.复习肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。
2.学会科学研究的方法。
教学难点:1.复习肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验2.学会科学研究的方法。
教学策略:采用问题驱动学习的理念,引导学生深入分析问题、解决问题、建构知识、突出重难点;通过多媒体课件等直观手段,易化学生对知识点的理解,突破重难点。
五.课前准备:多媒体课件等六、教学过程(一)新课导入(二)人类对遗传物质的探索过程1、证明DNA是遗传物质的实验实验的设计思路和原理:设法将 DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地去观察 DNA 和蛋白质的作用。
实验题一:以下为生物学家格里菲斯在小鼠身上进行的肺炎双球菌转化的几个实验:①将无毒性的R型活细菌注射入小鼠体内,小鼠不死亡;②将有毒性的S型活细菌注射入小鼠体内,小鼠死亡;③将加热杀死的S型细菌注射入小鼠体内,小鼠不死亡;④将无毒性的R型活细菌和热杀死的S型细菌混合注射入小鼠体内,小鼠死亡,并在小鼠体内发现活的S细菌,分析回答:分析:①说明R型活细菌对小鼠无毒害作用②说明S型活细菌对小鼠有毒害作用——这两组在这实验中起到了对照组的作用③加热杀死的S型细菌对小鼠无毒害作用④说明将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内,小鼠死亡,并在小鼠体内发现活的S型细菌填空实验①②作用_______________________实验③说明_______________________对小鼠无毒害作用;实验④说明________________ (3)该实验可以得出这样一个结论:在加热杀死的S型细菌中,很可能含有促成这一转化的遗传物质,但这种物质究竟是什么还不能被证明。
请你在上述实验基础上再设计一个实验方案加以证明(写出主要步骤、预期结果和结论)。
主要步骤和预期结果①_________________________________________________。
②_________________________________________________③_________________________________________________结论:_蛋白质不是遗传物质,DNA是遗传物质分析解决实验步骤提出疑问:1、从实验结果的图片上来看,为什么被转化的S型细菌落量较少?——S型细菌的DNA分子为生物大分子,不易进入到R型活细菌内,转化量少2、从格里菲斯的实验中我们得到蛋白质不是遗传物质,DNA是遗传物质,那么是DNA起到遗传效应还是DNA的基本单位——脱氧核苷酸起到作用,如何在此基础上来设计实验?——提纯DNA+DNA酶+R型细菌混合培养————预测、结果4、思考:已经加热杀死的S型细菌的DNA为什么还能使R型细菌转化?其DNA还具有遗传物质功能吗?DNA会像蛋白质一样变性吗?假设用强酸、强碱处理,转化还会成功吗?例1、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射小鼠②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射小鼠③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射小鼠④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )A.存活,存活,存活,死亡B.存活,死亡,存活,死亡C.死亡,死亡,存活,存活D.存活,死亡,存活,存活(学生分析回答)质疑:DNA的提取最大的纯度为99.8%,还带有少量的蛋白质,会不会是0.02%的蛋白质使R 型细菌发生转化?如何用自然的方式将DNA与蛋白质相分离?实验题二:噬菌体侵染细菌的实验为了证明噬体侵染细菌时,进入细菌的是噬体DNA,而不是它的蛋白质外壳,可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。
①实验室已制备好分别含3H、14C、15N、18O、32P、35S 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:。
问:1、为什么要用35S 、32P来标记噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA?——从噬菌体的结构成分分析,蛋白质:C、H、O、N、S ;DNA:C、H、O、N、P2、如何将同位素标记到噬菌体的DNA与蛋白质上去呢?(噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,其新陈代谢和繁殖必须借助寄主细胞才能正常进行)——在分别含有放射性同位素35S 、32P的培养基中培养细菌。
分别用上述细菌培养T2噬菌体,制备含32p和含35s的噬菌体。
3、如何来证明噬体侵染细菌时,进入细菌的是噬体DNA,而不是它的蛋白质外壳?——分别用含32p 的噬菌体和含35s的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌。
在噬菌体大量增殖时,对被标记的物质进行检测。
(巧妙的将噬菌体的DNA和蛋白质分开,单独直接来观察两者在遗传上的作用)噬菌体侵染细菌实验过程分析:步骤:1、分别用含32p 的噬菌体和含35s的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌.2、在噬菌体大量增殖时,对被标记的物质进行检测结果分析:标记——侵染——搅拌——离心——检测噬菌体侵染细菌的过程:吸附——注入——合成——组装——释放1、35S标记实验2、32P标记实验(上清液中该是小颗粒的噬菌体,沉淀物中应该是大颗粒的细菌。
)35S标记实验中上清液的放射性高,沉淀物的放射性低说明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;32P标记实验用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,上清液的放射性低,沉淀物的放射性高说明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
细菌裂解后,在释放出的大量的T2噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,却不能检测到35S 标记的蛋白质这一结果说明亲代T2噬菌体蛋白质外壳留在外面,不具有连续性,DNA分子进入细菌内,指导合成子代噬菌体,具有连续性,是遗传物质.思考:实验结果测定放射性元素的射线存在部位,来判断物质分布的方向。
方法——噬菌体感染未标记的细菌短时间后,搅拌、离心,测定上清液和沉淀物中放射性。
这里的短时间的含义是什么?(噬菌体将遗传物质注入了细菌,但是还没有裂解细菌之前。
)(1)、仅用32P标记噬菌体的DNA,侵染细菌后搅拌离心,实验结果为离心管下层放射性较强,说明噬菌体的DNA已经进入细菌体内了。
而上层的上清液中也有较弱的放射性,应该怎么解释?实验结果测定放射性元素的射线存在部位,来判断物质分布的方向。
方法——噬菌体感染未标记的细菌短时间后,搅拌、离心,测定上清液和沉淀物中放射性。
这里的短时间的含义与上清液出现放射性元素有何关系?(噬菌体将遗传物质注入了细菌,但是还没有裂解细菌之前。
)——有3个可能的原因:①噬菌体侵染细菌需要一个过程,有些噬菌体还没有来得及侵入就已经搅拌离心了,这些没有来得及侵入的噬菌体存在于上清液中;②噬菌体最开始侵入的细菌如果已经解体,释放出来的子代噬菌体会存在于上清液中;③T2噬菌体的化学成分中,99%的磷元素存在于DNA分子中,可能是另外1%的磷使上清液显示出很弱的放射性。
(2)仅用35S标记噬菌体外壳,侵染细菌后搅拌离心,实验结果为离心管上层放射性较强,说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内。
而下层沉淀物中也有较弱放射性,应该如何解释?——硫元素仅存在于蛋白质中,所以,最可能的原因是搅拌不彻底,会导致部分吸附的噬菌体外壳没有脱落下来就离心了,所以这少量的外壳会存在于沉淀物中。
例题2、赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤:①培养噬菌体;②35S和32P标记噬菌体;③放射性检测;④离心分离。
实验步骤的先后顺序为 ( )A.①②③④B.④②①③C.②①④③D.②①③④(三)、烟草花叶病毒的感染和重建实验肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验能否证明DNA是主要的遗传物质?——不能,只能说明DNA是遗传物质,其他生物的遗传物质是否是DNA没有得到证实实验过程分析例3、烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶,但二者致病病斑不同(如下图A),试分析图B中(a)、(b)、(c)三个实验并回答问题。
(1)(a)表示用感染烟草叶,结果。
(2)(b)表示用感染烟草叶,结果。
(3)(c)表示用感染烟草叶,结果。