DNA是主要的遗传物质(实验证据)
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第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代,人们认识到组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。
这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性,但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、DNA是遗传物质的实验证据(肺炎链球菌的转化实验)1、肺炎双球菌的体内转化实验(1)格里菲思的实验原理:S型细菌可使小鼠患败血症死亡。
实验过程及现象P43图3-2结论:加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
文字表述如下:(2)艾弗里实验(体外转化实验)P44图3-3实验过程及结果结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
实验方法:减法原理:在对照实验中,与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。
旧教材实验过程如下:结论:只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验实验材料:T2噬菌体实验者:美国遗传学家赫尔希和蔡斯实验方法:放射性同位素标记法。
实验过程及结果(1)标记噬菌体:(先标记大肠杆菌):在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,获得分别含35S 和32P的大肠杆菌。
(再标记T2噬菌体):用分别含32P和35S的大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。
(2)噬菌体侵染大肠杆菌(1)T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入到细菌的细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。
实验结论: DNA才是真正的遗传物质。
注意:1、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离2、离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌3、不能用14C和18O标记噬菌体,因为DNA和蛋白质都含C和O;不能用32P和35S同时标记噬菌体,因为若用32P和35S同时标记噬菌体,则上清液和沉淀物中均会具有放射性,无法判断遗传物质的成分。
.证明DNA是遗传物质的科研方法及经典实验(1)科学家们证明DNA是遗传物质的一般方法是:设法将DNA和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用。
For personal use only in study and research; not for commercial use(2)肺炎双球菌的转化实验过程:①R型活细菌(菌落粗糙、无荚膜、无毒性)注射小鼠→_____②S型活细菌(菌落光滑、有荚膜、有毒性)注射小鼠→_____ ③加热杀死S型菌注射小鼠→_____ ④R型活菌+灭活S型菌注射小鼠→_____对实验现象的分析和初步结论:无毒的R型细菌与死的S型菌混合注射后,在小鼠体内转化成了有毒性的S型细菌,并可以遗传。
说明在第④组实验中,加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”。
结论:_____是肺炎双球菌的遗传物质。
(3)噬菌体侵染细菌的实验方法:用35S 标记一部分噬菌体的蛋白质,用32P 标记另一部分噬菌体的DNA;分别将它们去侵染细菌,发现噬菌体在细菌体内大量繁殖。
分析:生物学家对被标记的物质进行测试,结果表明,噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部,而是留在细菌外,只有噬菌体的DNA进入细菌体内。
结论:在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是_____,而不是_____。
因此,噬菌体的遗传物质是_____。
2.生物的遗传物质(1)遗传物质的分布和种类:①绝大多数生物的遗传物质是_____ ②少数病毒的遗传物质是_____③近年发现的朊病毒的遗传物质是一种特殊的蛋白质(2)结论:①_____是生物主要的遗传物质②病毒的遗传物质是_____或_____ ③一般来说,蛋白质不起遗传物质的作用3.细胞核遗传和细胞质遗传生物的性状遗传受_____内遗传物质(染色体上的DNA)控制的遗传现象,叫细胞核遗传;受_____内遗传物质(线粒体和叶绿体中的DNA)控制的遗传现象,叫做细胞质遗传。
一般来说,生物的遗传是_____________共同的结果。
高中生物DNA的复制知识点(一)DNA是主要的遗传物质一、核酸(DNA、RNA)是遗传物质的实验证据实验一:肺炎双球菌的转化实验(一)体内转化:格里菲思细菌转化实验1、实验结论:加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”,促使R型菌转化为S 型菌。
2、R型菌转化为S型菌的实质:S型菌的DNA整合到了R型菌的DNA中,从变异类型看属于基因重组。
(二)体外转化:艾弗里DNA转化实验1、实验设计思路:设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自的功能。
2、实验处理方式:直接分离。
3、实验结论:S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
实验二:噬菌体侵染细菌的实验1、噬菌体(1)结构:DNA(特征元素:P)蛋白质(外壳)(特征元素:S)(2)生活方式:专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
(3)增殖过程:吸附——注入——合成——组装——释放2、实验过程及结果:(1)标记噬菌体:(2)噬菌体侵染细菌:3、实验处理方式:同位素标记法4、实验结论:(1)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的,证明DNA是遗传物质。
二、DNA是主要的遗传物质(原因:因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
)(二)DNA分子的结构、DNA分子的复制、基因的本质一、DNA分子的结构1、基本单位:脱氧核苷酸组成:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、T、G、C)2、提出者:沃森和克里克3、空间结构:规则的双螺旋结构(物理模型)(1)、构成:两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)、外侧(骨架):脱氧核糖和磷酸交替连接内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对(3)、碱基互补配对原则:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系。
(特别提醒:每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团,整个DNA分子中:脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基)二、DNA分子的复制1、概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2、时间:细胞分裂间期3、过程:(1)解旋:DNA分子利用细胞提供的能量在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。
《DNA是主要的遗传物质》教学设计《DNA是主要的遗传物质》教学设计DNA是一种分子,可组成遗传指令,以引导生物发育与生命机能运作。
下面就是店铺为大家整理的《DNA是主要的遗传物质》教学设计,欢迎大家阅读借鉴。
《DNA是主要的遗传物质》教学设计篇1一、教材内容分析《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。
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;接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测,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。
本节是从分子层面上认识遗传物质的本质,为学习DNA的复制,基因的表达和基因突变打下了基础。
二、教学策略由“问题探讨”所呈现的曾经在科学界争论很长时间的问题──“DNA和蛋白质究竟哪个是遗传物质?”引入新课,让学生思考如何对这一问题进行研究,培养他们分析问题和解决问题的能力,激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。
通过重温科学家的探究历程,领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学;通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。
三、教学目标1、知识与技能:(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程;(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路;(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2、过程与方法:(1)领悟科学研究的过程和方法,培养学生的实验探究能力;(2)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、情感态度和价值观:(1)体验科学探索的艰辛过程;(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程;认同科学与技术的关系。
四、教学重点和难点1、重点:(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程;(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。
DNA是主要的遗传物质【学习目标】1、通过总结前人对遗传物质的探索,理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。
2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程(重点)。
【要点梳理】要点一:DNA是遗传物质的证据1、肺炎双球菌转化实验(1)肺炎双球菌的特点R型菌——无荚膜,无毒性,菌落粗糙(rough)S型菌——有荚膜,使人或动物患病,菌落光滑(smooth)(2)体内细菌转化实验(1928年·英国·格里菲斯)要点诠释:①实验内容:注射结果第一组:无毒R 型活菌 小鼠 不死亡第二组:有毒S 型活菌小鼠 死亡 第三组:有毒S 型活菌 有毒S 型死菌 小鼠 不死亡 第四组:无毒R 型活菌+加热杀死的S 型菌 小鼠 死亡 S 型活菌 S 型活菌 ②结果分析第一组实验结果说明R 型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S 型细菌有毒性第三组实验结果说明加热杀死的S 型菌没有毒性第四组小鼠死亡,证明R 型细菌能转化为S 型细菌,说明S 型细菌含有促使R 型细菌转化的物质。
③实验结论S 型死菌中含有一种“转化因子”,能使R 型细菌转化为S 型细菌。
(3)体外转化实验的过程(1944年·美国·艾弗里)要点诠释:①艾弗里及其同事对S 型中的物质进行了提纯和鉴定,他们将提纯的DNA 、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R 型细菌的培养基中,结果发现只有加入DNA ,R 型细菌才能转化为S 型细菌,并且DNA 的纯度越高,转化就有效;如果用DNA 酶分解从S 型活菌中提取的DNA,就不能使R 型细菌发生转化。
②分析结论:DNA 能够引起可遗传的变异,DNA 只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。
(4)体内转化实验与体外转化实验的区别和联系 体内转化实验体外转化实验实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)注射 加热 结果注射 结果注射 结果 分离 培养实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化成S型细S型细菌的DNA使R型细菌转化成S型细菌菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质两实验联系:(1)所用材料相同,都是肺炎双球菌的R型和S型。
第3章基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质【课标定位】1.阐述肺炎双球菌转化实验的过程及结论。
2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论,理解DNA是主要的遗传物质。
【教材回归】一、DNA是遗传物质的实验证据(一)肺炎双球菌的转化实验2.格里菲思的转化实验——体内转化实验(1)实验原理S型细菌可使小鼠患败血症死亡。
(3)实验推论加热杀死的S型细菌中含有某种促成R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。
3.艾弗里的转化实验——体外转化实验(1)实验设计思路设法将DNA与其他物质(如多糖、蛋白质等)分开,单独研究它们各自的功能。
(二)噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希和蔡斯实验 1.噬菌体 (1)噬菌体的结构由头部和尾部两部分组成。
头部和尾部的外壳由蛋白质构成,头部内含有DNA 。
(2)噬菌体的增殖T 2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,在侵染大肠杆菌后就会在其自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分而进行大量增殖,当增殖到一定数量后大肠杆菌裂解并释放出大量的子代噬菌体。
2.实验方法放射性同位素标记法。
3.实验过程、结果及结论二、RNA 是遗传物质的实验证据——烟草花叶病毒感染烟草实验 (一)烟草花叶病毒的组成 由蛋白质和RNA 组成。
(二)实验过程(三)实验结论在RNA 病毒中,RNA 是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。
标记:在分别含有35S 和32P 的培养基中培养大肠杆菌,以获得分别含有35S 和32P 的大肠杆菌;然后用上述大肠杆菌分别培养T 2噬菌体,以获得蛋白质含有35S 标记或DNA 含有32P 标记的噬菌体侵染:用35S 标记的T 2噬菌体侵染一部分未被标记的大肠杆菌,用32P 标记的T 2噬菌体侵染另一部分未被标记的大肠杆菌搅拌、离心:经过短时间的保温后,用搅拌器搅伴、离心。
搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离;离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T 2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌结论:由于噬菌体侵染细菌时,DNA 进入细菌细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面。
《DNA是主要的遗传物质》教案一、教学目标汝南二高孙亚楠1、知识与技能(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。
(2)(2)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法,是目前自然科学研究的主要方法。
(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2.能力培养(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,提高逻辑思维的能力。
(2)用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
3.情感态度与价值观遗传的物质主要是DNA,也有RNA,这从遗传和变异的角度,强调了生命的物质性,有利于辨证唯物主义世界观的树立。
四、教学重点、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)如何理解DNA是主要的遗传物质,RNA也是遗传。
(2)探究科学发现过程来学习科学研究方法。
三、课时安排:1课时四、教学过程(一)设疑引入俗话说“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”,这句话显示生物的基本特征之一遗传。
生命之所以能够代代延续,主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递,前面我们学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用,着重分析的是染色体的行为及数目的变化,可见染色体在生物的遗传中起着重要的作用,染色体主要由什么物质组成?DNA和蛋白质究竟谁才是遗传物质?(二)对遗传物质的早期推测现在大家都认为遗传物质是DNA,但这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索才得到的。
指导学生读教材思考:1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质?2.为什么会有这种认识?讲述:限于当时的认识水平,认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。
科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢,让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。
(三)DNA是遗传物质的实验证据——肺炎双球菌的转化实验1、格里菲思的实验讲述并投影两种菌落的比较;菌落荚膜毒性R型菌落粗糙无荚膜无毒S型菌落光滑有荚膜有毒媒体展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验(4组,见教材43页)。