新人教版高中生物必修2第1節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教案

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1、 2019 最新新人教版高中生物必修 2 第 1 節(jié)《 DNA 是主要的 遺傳物質(zhì)》教案 教學(xué)目標(biāo)： 1. 總結(jié)“ DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過(guò)程。 2. 分析證明 DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。 3. 探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明 DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。 教學(xué)重難點(diǎn)： 1. 教學(xué)重點(diǎn) （ 1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。 （ 2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。 2. 教學(xué)難點(diǎn) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程 溫故知新： 果蠅的紅眼（ w

2、）對(duì)白眼（ w ）是顯性。長(zhǎng)翅（ B）對(duì)殘翅（ b ）是顯性?，F(xiàn)有紅眼長(zhǎng) 翅雌果蠅和紅眼長(zhǎng)翅雄果蠅雜交。子代的雄果蠅中 ,紅眼長(zhǎng)翅：紅眼殘翅：白眼長(zhǎng)翅：白眼 殘翅 =3∶ l∶ 3∶1。雌果蠅中紅眼長(zhǎng)翅：紅眼殘翅 =3∶ l 。 （ 1）親本的基因型是 ________________________ 。 （2）雄性親本的一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生精細(xì)胞的基因型是 ____________________________ 。 （ 3）若對(duì)雌性親本測(cè)交。所得子代雌雄個(gè)體的數(shù)量比為 ___________________,子代雌性個(gè) 體中與雌性親本表現(xiàn)型相同的個(gè)體占

3、子代總數(shù)的 _______________ 。 （ 4）果蠅的直毛和非直毛是一對(duì)相對(duì)性狀,基因位于 x 染色體上。從自然界中獲得有繁殖能力的直毛雌、雄果蠅各一只 ,非直毛雌、雄果蠅各一只 ,現(xiàn)任意取兩只不同性狀的雌、雄果蠅進(jìn)行一次雜交 ,請(qǐng)你根據(jù)后代的表現(xiàn)型及比例 ,確定雌雄親本中的顯性性狀。（用文字表述） 自主學(xué)習(xí)與要點(diǎn)講解 ： 一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 思考與討論： 科學(xué)家要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定哪個(gè)是遺傳物質(zhì) ,要解決的第一個(gè)問(wèn)題就是選材 ,選擇合適的實(shí) 驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。無(wú)論是高等的、復(fù)雜的生物 ,還是低等的、簡(jiǎn)單的生物 ,一般都含 有核酸和

4、蛋白質(zhì) ,你覺(jué)得選擇什么樣的生物做實(shí)驗(yàn)材料才比較合適呢？ _______________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 。 二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) （一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（ 1928 年 ,英國(guó) ,格里菲思） 1. 實(shí)驗(yàn)材料：肺炎雙球菌 ,小鼠 菌落（光滑、粗 有無(wú)莢膜 有無(wú)毒性

5、 糙） S型細(xì)菌 R 型細(xì)菌 1 / 7 ,對(duì)被標(biāo)記物質(zhì)進(jìn)行放射性測(cè)試。 2. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程： ①無(wú)毒性的 R 型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi) ,現(xiàn)象是 。 ②有毒性的 S 型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi) ,現(xiàn)象是 。 ③加熱殺死的 S 型細(xì)菌注射到鼠體內(nèi) ,現(xiàn)象是 。 ④無(wú)毒性的 R 型活細(xì)菌與加熱殺死的 S 細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi) ,現(xiàn)象是 。 思考： 1、對(duì)比分析第一、二組說(shuō)明什么？ ____________________________________

6、_________________________________________ 。 2、在第三組中被加熱殺死的 S 型細(xì)菌還有沒(méi)有毒性？ _______________________ 。 3、對(duì)比分析第二、三組說(shuō)明什么？ _______________________________________ 。 4、在第四組中是誰(shuí)導(dǎo)致小鼠死亡 ? _______________________ 。 5、第四組小鼠體內(nèi)能分離出 S 型活細(xì)菌 ,它是開(kāi)始注射進(jìn)去的 ,還是混合后重新出現(xiàn)的？ ___________________________________ 。

7、 6、對(duì)比分析第三、四組又說(shuō)明什么？ __________________________________________________ 。 7、實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行第一、二組 ,與第三、四組相比 ,起________作用。 8、該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明 DNA 是遺傳物質(zhì)？該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？ _____________________________________________________________________________ （二）體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（ 1944 年 ,美國(guó) ,艾弗里） 在肺炎雙球菌中有蛋白質(zhì)、 DNA 、莢膜多糖等物質(zhì) ,你可以和其他同學(xué)共

8、同討論尋找有效的方法 ,來(lái)證明哪一種成分是轉(zhuǎn)化因子。 ①實(shí)驗(yàn)材料： ________________________________________________________ 。 ②假 設(shè)： ________________________________________________________ 。 ③實(shí)驗(yàn)方法： ________________________________________________________ 。 ④預(yù)期效果： ________________________________________________________

9、。 ⑤實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察： __________________________________________________ 。 ⑥分析結(jié)論： ________________________________________________________ 。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 是使 R 型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì) ,也就是說(shuō) , 是遺 傳物質(zhì)。 三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（ 1952 年 ,赫爾希和蔡斯） ,它的外殼是蛋白質(zhì) ,頭部?jī)?nèi)含有 1. T 2 噬菌體的介紹： 噬菌體是一種寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒 DNA, 它

10、侵染細(xì)菌后 ,就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下 ,利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成 成分 ,進(jìn)行大量的增殖。 2. 實(shí)驗(yàn)方法： ___________________________________________ 。 3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程： ①用放射性同位素 35S 和 32P 分別標(biāo)記一部分噬菌體； ②被標(biāo)記的噬菌體分別侵染細(xì)菌；③當(dāng)噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)大量增殖時(shí) 思考與討論： ①噬菌體有 DNA 和蛋白質(zhì)兩種組分 ,用 35 S 和 32 14 P 分別標(biāo)記噬菌體的哪一種組分？用 C 和 18O 等同位素可行

11、嗎 ,為什么？ ______________________________________________________________________________ 。 ②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中攪拌的目的是什么？離心的目的是什么？ _____________________________________________________________________________ 。 ③離心后沉淀物與上清液各有什么成分？ 2 / 7 ________________________________________

12、_____________________________________ 。 ④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 32P 標(biāo)記 DNA 35 S 標(biāo)記蛋白質(zhì) 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知 ,噬菌體在細(xì)菌內(nèi)的增殖是在 的作用下完成的。 思考： 是不是所有生物都含有 DNA ？ 通過(guò)煙草花葉病毒感染煙草實(shí)例 ,說(shuō)明 RNA 也是遺傳物質(zhì)。 例：上 圖為煙草花葉病毒（ TMA ）和車(chē)前草病毒（ HRV ）的結(jié)構(gòu) ,如圖

13、 A 和 B,侵染作物的癥狀如圖 C 和 D。 （ 1）用 E 去侵染葉片 F 時(shí) ,葉片 F 患病的癥狀與 相同。 （ 2） F 上的病毒蛋白質(zhì)外殼是以 為模板 ,以 為場(chǎng)所 ,由 提供原料合成的。 （ 3） E 的子代病毒的各項(xiàng)的特征是由 決定的。 （ 4）本實(shí)驗(yàn)證明了 。 總結(jié)：因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA, 只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA, 因此說(shuō) DNA 是主要的遺傳物質(zhì)。 課堂檢測(cè)： 1．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了（ ） A ．DNA 是遺傳物質(zhì) B ． RNA 是遺傳物質(zhì) C．蛋白質(zhì)不

14、是遺傳物質(zhì) D ．加熱殺死的 S 型菌中含有“轉(zhuǎn)化因子” 2．艾弗里及其同事研究肺炎雙球菌的方法是（ ） A ．雜交實(shí)驗(yàn)法 B ．同位素標(biāo)記法 C．病毒侵染法 D ．單獨(dú)直接觀察不同成分的作用 3．為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過(guò)程 , 你認(rèn)為如何選擇同位素標(biāo)記的方案（ ） A ．用 14 C或 3H 培養(yǎng)噬菌體 , 再去侵染細(xì)菌 3 / 7 B ．用 18 0 或 15N 培養(yǎng)噬菌體 , 再去侵染細(xì)菌 C．將一組噬菌體用 32P 和 35s 標(biāo)記 32 DNA,另一組用 35 D ．一組用

15、 P 標(biāo)記 S 標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼 4．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明（ ） A ．RNA 是遺傳物質(zhì) B ． DNA 是遺傳物質(zhì) C．蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) D．多糖是遺傳物質(zhì) 5．噬菌體的各種性狀能傳遞給后代是通過(guò)（ ） A ．噬菌體的 DNA B ．細(xì)菌的 DNA C ．噬菌體的蛋白質(zhì) D．細(xì)菌的核糖體 6．關(guān)于病毒遺傳物質(zhì)的敘述 ,下列哪一項(xiàng)是正確的（ ） 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 7．噬菌體在增殖過(guò)程中利用的原料是（ ） A ．細(xì)

16、菌的核苷酸和自己的氨基酸 B ．自己的核苷酸和細(xì)菌的氨基酸 C．細(xì)菌的脫氧核苷酸和氨基酸 D．自己的氨基酸和細(xì)菌的核苷酸8．用噬菌體去感染體內(nèi)含有 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 32 D ．子代噬菌體不含 P 9．用甲種病毒的 RNA 與乙種病毒的蛋白質(zhì)外殼組裝成一種病毒丙 ,以病毒丙侵染宿主細(xì)胞 , 在宿主細(xì)胞中產(chǎn)生大量子代病毒 ,子代病毒具有的特征是（ ） A ．甲種病毒的特征 B．乙種病毒的特征

17、 C．丙種病毒的特征 D ．都不是 10． 1944 年 ,美國(guó)科學(xué)家艾弗里和他的同事 ,從 S 型活細(xì)菌中提取了 DNA 、蛋白質(zhì)和多糖等 物質(zhì) ,然后將他們分別加入培養(yǎng) R 型細(xì)菌的培養(yǎng)基中 ,結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入 DNA 的培養(yǎng)基中 ,R 型細(xì) 菌轉(zhuǎn)化成了 S 型細(xì)菌 ,而加入蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)的培養(yǎng)基中 ,R 型細(xì)菌不能發(fā)生這種轉(zhuǎn)化。 這一現(xiàn)象說(shuō)明：（ ） ①在轉(zhuǎn)化過(guò)程中 ,S 型細(xì)菌 DNA 進(jìn)入到了 R 型細(xì)菌中 ② DNA 是轉(zhuǎn)化因子 ③蛋白質(zhì)和多糖在實(shí)驗(yàn)中正好起了對(duì)照作用 ④ DNA 是遺傳

18、物質(zhì) A ．①③ B ．②③ C．②③④ D ．①②③④ 答案 溫故知新： （ 1） BbXwXW BbXwY （ 2） BXw 、 bY 或 bX w、 BY （ 3） 1∶ l 1／ 4 4 / 7 （4）①若子代果蠅只出現(xiàn)一種性狀 ,則親本中雌果蠅代表的性狀為顯性性狀； ②若子代雌、雄果蠅都含有兩種不同的性狀 ,但比例各為 1∶ 1,則親本中雌果蠅代表的性狀是顯性性狀； ③若子代雌、雄果蠅分別只有一種性狀 ,則親本中雄果蠅代

19、表的性狀為顯性性狀。 （①②可合并說(shuō)明 ,4 分） 一、 自主學(xué)習(xí)與要點(diǎn)講解： 選擇低等簡(jiǎn)單的生物。 二、（一） 1. 菌落（光滑、粗 有無(wú)莢膜 有無(wú)毒性 糙） S型細(xì)菌 粗糙 無(wú) 無(wú) R 型細(xì)菌 光滑 有 有 2. ①小鼠存活；②小鼠死亡；③小鼠存活；④小鼠死亡 ,并從尸體中分離出 S 型活細(xì)菌 思考： 1、加熱殺死的 S 型細(xì)菌沒(méi)有毒性 2、 S 型活細(xì)菌 3、重新出現(xiàn)的 ,說(shuō)明加熱殺死的 S 型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子 3. 說(shuō)明加熱殺死的 S 型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子

20、 （二）① S、 R 型肺炎雙球菌；② DNA 可以使 R 型活細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)? S 型活細(xì)菌（或者蛋白質(zhì) 可以使 R 型活細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)? S 型活細(xì)菌）；③分離出 S 型活細(xì)菌的各種成分：多糖、 DNA蛋 白質(zhì)；④ DNA 可以使 R 型活細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)? S 型活細(xì)菌（或者蛋白質(zhì)可以使 R 型活細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)? S 型活細(xì)菌）；⑤ DNA 可以使 R 型活細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)? S 型活細(xì)菌；⑥ DNA 是使 R 型細(xì)菌產(chǎn)生 穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì) ,DNA 是遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論： DNA ； DNA 三、 2.同位素標(biāo)記法 3. ① 3

21、5S 標(biāo)記蛋白質(zhì) ,32P 標(biāo)記 DNA 。不能用 14C 和 18O 標(biāo)記 ,因?yàn)檫@兩種元素在蛋白質(zhì)和 DNA 都存在 ,不能區(qū)分。②攪拌是為了將大腸桿菌和噬菌體的蛋白質(zhì)外殼分離 ,離心是為了使菌液 分層 ,第一組中上清液中放射性高 ,主要是噬菌體外殼；沉淀物放射性低 ,主要是大腸桿菌和 噬菌體的 DAN ；第二組中上清液中放射性低 ,主要是噬菌體外殼；沉淀物放射性高 ,主要是 大腸桿菌和噬菌體的 DNA 。 ④ 親代噬菌體 寄主細(xì)胞內(nèi) 子代噬菌體

22、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 32P 標(biāo)記 DNA 有 有 DNA是遺傳物質(zhì) 35 S 標(biāo)記蛋白質(zhì) 無(wú) 無(wú) 噬菌體 DNA 例題： D B 的 RNA 作物細(xì)胞的核糖體 作物細(xì)胞 B 的 RNA RNA 病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA 課堂檢測(cè) 1-5: D D D B A 6-10:D C A A D （一）問(wèn)題探討 1. 提示：遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定 , 要能貯存大量的遺傳信息 , 可以準(zhǔn)確地復(fù)制出拷貝 , 傳遞給下一代等。 2. 提示：這是一道開(kāi)

23、放性的題 , 答案并不惟一 , 只要提出正確的思路即可。 （二）旁欄思考題 因?yàn)榱騼H存在于 2 噬菌體的蛋白質(zhì)組分中 , 而磷則主要存在于 DNA 的組分中。用 14 C T 和 18O等元素是不可行的 , 因?yàn)?T 2 噬菌體的蛋白質(zhì)和 DNA分子的組分中都含有這兩種元素。 （三）思考與討論 1. 提示：細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料, 具有的優(yōu)點(diǎn)是：（ 1）個(gè)體很小 , 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 容易看 出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物, 病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu) , 只有核 5 / 7

24、 酸和蛋白質(zhì)外殼。（ 2）繁殖快。細(xì)菌 20～ 30 min 就可繁殖一代 , 病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。 2. 最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把 DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi) , 單獨(dú)地、直接地去觀察 DNA或蛋白質(zhì)的作用。 3. 艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希 采用的主要技術(shù)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù) , 以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等 （學(xué)生可能回答出其他的技術(shù) , 但只要回答出上述主要技術(shù)就可以）。 科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證 , 技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ) , 因此 , 科 學(xué)

25、與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的。 （四）練習(xí) 基礎(chǔ)題 1. （ 1）（） ;(2) （）。 2.C 。 3.D 。 拓展題 1. 提示：實(shí)驗(yàn)表明 , 噬菌體在感染大腸桿菌時(shí) , 進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)的主要是 DNA,而大多數(shù) 蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此 , 大腸桿菌裂解后 , 釋放出的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息 , 以大腸桿菌的氨基酸為原料來(lái)合成蛋白質(zhì)外殼的。 2. 提示：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)證明 , 作為遺傳物質(zhì)至少 要具備以下幾個(gè)條件：能夠精確地復(fù)制自己；能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成 , 從而控

26、制生物的性狀和 新陳代謝；具有貯存遺傳信息的能力；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等。 1. 作為遺傳物質(zhì)所必須具備的條件 作為遺傳物質(zhì)至少要具備以下 4 個(gè)條件： （1）在細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的過(guò)程中能夠精確地復(fù)制自己 , 使得前后代具有一定的連續(xù) 性； （ 2）能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成 , 從而控制生物的性狀和新陳代謝的過(guò)程； （ 3）具有貯存大量遺傳信息的潛在能力； （ 4）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定 , 但在特殊情況下又能發(fā)生突變 , 而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制 , 并能遺傳給后代。 ****************

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