DNA是主要的遗传物质导学案

课标要求：人类对遗传物质的探索过程。 

学习目标：1、掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及从实验中得出的结论。

2、通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。

3、肺炎双球菌转化实验的原理和过程

课前预习

【使用说明及学法指导】

1、本课时主要讲解阐证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及从实验中得出的结论。

2、依据预习案通读教材 ，自主进行知识归纳、梳理 ，掌握基础知识，将不能自主解决的问题写在“我的疑问”处，在课上集体探究。

3、完成预习自测题。         

4、限时20分钟完成

【自主预习归纳】

温顾知新：1、第一章和第二章所涉及到的四位科学家：______→性状由遗传因子决定；______→提出遗传因子位于染色体上的假说；______→把遗传因子改为基因；______→证实基因位于染色体上。

2、染色体在遗传上有重要的作用，染色体主要由       和       两种物质组成

一、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。

二、肺炎双球菌的体内转化实验

两种肺炎双球菌比较

实验过程及现象

1．格里菲斯的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→                                         ；

结论：              是肺炎双球菌的遗传物质。

2．艾弗里的实验—教材P44图3-3。

①科学家们在证明什么是遗传物质时的一般方法是：设法将       和         等分开，以便         、       去观察它们各自的作用。

    ②实验结果表明：        才是遗传物质，         不是。

三、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。

⑴结构：头部和尾部的外壳由        构成，头部含有            。

⑵与大肠杆菌的关系：            。

⑶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。

   ⑷实验过程： ①用放射性同位素35S和32P分别标记一部分噬菌体；

②被标记的噬菌体分别侵染细菌；

③当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进行放射性测试。

实验方法：___________________________________________。

四、RNA是遗传物质的证据

⑴提取烟草花叶病毒的          不能使烟草感染病毒；

⑵提取烟草花叶病毒的          能使烟草感染病毒。

五、DNA是主要的遗传物质

⑴绝大多数生物的遗传物质是            ；⑵极少数生物的遗传物质是                  。

【预习自测题】

1．格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了（     ）

A．DNA是遗传物质             B．RNA是遗传物质

C．蛋白质不是遗传物质          D．加热杀死的S型菌中含有“转化因子”

2．艾弗里及其同事研究肺炎双球菌的方法是（     ）

A．杂交实验法    B．同位素标记法    C．病毒侵染法     D．单独直接观察不同成分的作用

3．为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为如何选择同位素标记的方案（     ）

A．用14C或3H培养噬菌体，再去侵染细菌B．用180或15N培养噬菌体，再去侵染细菌

C．将一组噬菌体用32P和35S标记        D．一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳

4．噬菌体侵染细菌的实验证明（     ）

A．RNA是遗传物质   B．DNA是遗传物质   C．蛋白质是遗传物质     D．多糖是遗传物质

5．关于病毒遗传物质的叙述，下列哪一项是正确的（     ）

A．都是脱氧核糖核酸                    B．都是核糖核酸

C．同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸      D．有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸

我的疑问： 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

课内探究

探究一、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）

1、对比分析第一、二组说明什么？

_____________________________________________________________________________。

2、在第三组中被加热杀死的S型细菌还有没有毒性？_______________________。

3、对比分析第二、三组说明什么？_______________________________________。

4、在第四组中是谁导致小鼠死亡? _______________________。

5、第四组小鼠体内能分离出S型活细菌，它是开始注射进去的，还是混合后重新出现的？

___________________________________。

6、对比分析第三、四组又说明什么？__________________________________________________。

7、实验先进行第一、二组，与第三、四组相比，起                  作用。

8、该实验能否证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？

_____________________________________________________________________________

（二）体外转化实验（1944年，美国，艾弗里）

在肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质，你可以和其他同学共同讨论寻找有效的方法，来证明哪一种成分是转化因子。

①实验材料：________________________________________________________。

②假　　设：________________________________________________________。

③实验方法：________________________________________________________。

④预期效果：________________________________________________________。

⑤实验现象的观察：__________________________________________________。

⑥分析结论：________________________________________________________。

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。

探究二、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）

①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？

______________________________________________________________________________。

②实验过程中搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？_____________________________________________________________________________。

③离心后沉淀物与上清液各有什么成分？

_____________________________________________________________________________。

④结果

探究三、是不是所有生物都含有DNA？ 烟草花叶病毒感染烟草不含DNA，只含有RNA和蛋白质，那么它的遗传物质是什么呢？                                                                  

问题：1、细胞生物的遗传物质是什么？                                                      

      2、病毒的遗传物质是什么？                                                          

1．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（     ）

①DNA是遗传物质      ②RNA是遗传物质              ③DNA是主要的遗传物质

④蛋白质不是遗传物质   ⑤糖类不是遗传物质      ⑥DNA能产生可遗传的变异

A.①④⑤        B.②④⑤⑥       C.②③⑤⑥          D.③④⑤⑥

2．噬菌体在增殖过程中利用的原料是（     ）

A．细菌的核苷酸和自己的氨基酸       B．自己的核苷酸和细菌的氨基酸

C．细菌的脱氧核苷酸和氨基酸          D．自己的氨基酸和细菌的核苷酸

3．用噬菌体去感染体内含有32P的细菌，在细菌解体后含32P的是（     ）

A.子代噬菌体DNA                      B.子代噬菌体蛋白质外壳

C.子代噬菌体所有部分                   D.子代噬菌体不含32P

4．用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组装成一种病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是（    ）

A．甲种病毒的特征               B．乙种病毒的特征   C．丙种病毒的特征           D．都不是

5．关于病毒遗传物质的叙述，下列哪一项是正确的（     ）

A．都是脱氧核糖核酸                          B．都是核糖核酸

C．同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸      D．有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸

【课后练习】

1. 格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果

  A.证明了DNA是遗传物质    B.证明了RNA是遗传物质

  C.证明了蛋白质是遗传物质    D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质

2.下列①、②、③、④均是遗传物质应具有的特点.噬菌体侵染细菌实验能够直接证实DNA作为遗传物质具有的特点是（     ）

①分子结构具有相对的稳定性            ②能够自我复制，保持前后代的连续性

③能通过指导蛋白质合成，控制生物性状    ④能产生可遗传的变异

A.①②   B.③④      C.①④     D.②③

3.如果用3H、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中，能够找到的放射性元素为  （    ）                                              

A.可在外壳中找到3H、15N、35S              B.可在DNA中找到3H、15N、32P

C.可在外壳中找到15N、35S                  D.可在DNA中找到15N、32P、35S

4.在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，合成 DNA和蛋白质所需的原料依次是      (    )

A.噬菌体的脱氧核苷酸和氨基酸          B.噬菌体的脱氧核苷酸和细菌的氨基酸

C.细菌的脱氧核苷酸和氨基酸            D.细菌的脱氧核苷酸和噬菌体的氨基酸

5.噬菌体、烟草花叶病毒、酵母菌及蓝藻都含有的是                         (    )

A．核酸             B．细胞膜          C、染色体            D．DNA

6.原核生物、真核生物、病毒的遗传物质分别是                            （    ）

①DNA       ②RNA       ③DNA和RNA    ④DNA或RNA

A.①②③            B.④④④            C.①③④            D.①①④

7．某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时，分别用放射性同位素做了如下标记，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。实验前的情况见下表：

（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中都有_________元素，这是因为________________________。

A、阅读课本P42-43《对遗传物质的早期推测》，回答： 

1、 在20世纪20年代，多数人认为蛋白质是遗传物质，科学家是怎么样做出这个判断的？  

2、20世纪30年代，人们认识了DNA的结构，发现DNA也可以携带巨大的信息量，我们来回顾下DNA的结构：DNA的中文名字？由几条链组成？基本组成单位是什么？尝试画出DNA的基本组成单位，并且标注各部分的名称（尝试回忆各部分的元素组成）。