DNA是主要的遗传物质第二课时教学设计

马陵中学高一生物到导学案----DNA是主要遗传物质

DNA是主要的遗传物质

【学习重难点】

1. 重点： (1) 肺炎双球菌的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。

2.难点

：噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

【学习过程】

一、肺炎双球菌的转化实验

1.肺炎双球菌：

名称

S型细菌

R型细菌

2.实验过程：

1928年格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验

【小组合作】：小组同学相互讨论，了解实验过程并总结出实验结论。

(1)活的无毒性的R型细菌老鼠→健康

(2)活的有毒性的S型细菌老鼠→死亡

有/无荚膜

菌体

菌落特点

有无毒性

:]

(3)灭活的S型细菌老鼠→健康

(4)活的R型+ 死的S型老鼠→死亡

【脑洞大开】：S活菌产生原因？

。

格里菲思【推论】：

中，含有某种“物质”，能将

型活细菌转化成

型第

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活细菌。我们称这种物质为转化因子。

3、肺炎双球菌的体外转化实验

在1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，做了如下实验：

把S型细菌的组成物质全部分离，并分别与R型细菌混合培养，得到如下结果:

艾弗里结论：

才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，是遗传物质。

二、

噬菌体侵染细菌实验

【知识拓展】

噬菌体是指能特异性侵染细菌、放线菌、真菌和螺旋体的病毒总称，这种病毒在1917年首次被发现，噬菌体结构简单，只有DNA或RNA核心和蛋白质外壳构成。许多噬菌体能够产生多糖降解酶或细胞溶解素，降解菌类多糖保护屏障，使噬菌体能够到达细菌表面与细胞膜上受体结合，进而进入细菌内部并繁衍子代噬菌体，当子代噬菌体数量达到一定数量后细菌会被裂解，释放出子代噬菌体。T2噬菌体(噬菌体一种)专门寄生在大肠杆菌体内，在37℃40分钟就能产生100到300后代。

1、T2噬菌体的结构和化学组成

T2噬菌体是由头部和尾部组成的，头部和尾部的外壳是由蛋白质组成，在头部内含有一个DNA分子。它是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。而大肠杆菌是一种单细胞的原核生物。

2、同位素标记法：【个人学习】

补充【同位素标记技术】：化合物中的原子被其放射性同位素取代。取代后化合物的理化性第

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质差异不大，也称为理想标记。同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。

①

确定被标记物质：如研究光合作用暗反应过程，标记CO2。研究抗体合成过程，标记氨基酸，本实验选择蛋白质和DNA。

②

确定标记元素：如CO2我们可以选择C元素，用H、O、N、S元素，用14318153514C标记。如氨基酸，我们可以选择C、C、H、O、N、S标记。若一个实验中需要标记多个物质，则选择标记元素时要慎重。

DNA元素组成： ，选择 元素用 标记

蛋白质元素组成： 多数含 ，选择 元素用 标记

③

标记方法

小窍门：如何用S标记猪的蛋白质？我们可以用含有S的猪饲料喂猪，猪吃进去这些饲料后，通过消化吸收，将S吸收到体内，通过新陈代谢替换出S，饲喂一段时间后，猪体内含蛋白质就被S标记。如果我们想标记蚊子（猪体表寄生昆虫，以猪血为食）呢？

噬菌体和蚊子一样，也是寄生生物，噬菌体寄生在细菌体内，

如何标记噬菌体蛋白质外壳呢？选择

元素，用同位素

标记。

首先标记

，用含有

培养基培养，一段时间后，则被成功标记。

然后标记

。用被

标记的细菌培养，一段时间后，则被成功标记。

如何标记噬菌体DNA核心呢？选择

元素，用同位素

标记。方法同上。

3、实验过程：

补充【实验思路】

①一组实验：同时标记噬菌体DNA和蛋白质，侵染细菌，找到进入细菌体内的成分

②两组实验：一组只标记噬菌体DNA，侵染细菌观察DNA是否进入细菌体内；另一组只标记噬菌体蛋白质外壳，侵染细菌观察蛋白质外壳是否进入细菌体内。

选择思路 。

补充【实验技术】

①搅拌技术：使噬菌体未进入部分和细菌分开

②离心技术：使重的物体如细菌（含有噬菌体进入细菌的成分）下沉到试管底部，轻的物体如没有进入细菌内部的噬菌体成分上浮到上清液中。

【小组合作】学习下面实验过程，用材料（噬菌体蛋白质外壳和DNA）建构实验过程。

3535323535

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赫尔希和蔡斯的实验表明：

噬菌体侵染细菌时，

进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的

传递的．

才是真正的遗传物质。

4、噬菌体侵染细菌过程

①

（用尾部的末端吸附在细菌表面）→②

（释放溶菌酶，向细菌内注入DNA，蛋白质外壳留在外面）→③

、

（以细菌体内的脱氧核苷酸为原料复制噬菌体DNA，以细菌细胞内的氨基酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳）→④

（一个蛋白质外壳装入一个DNA分子，组装成一个新的噬菌体）→⑤

（细菌细胞破裂，释放出几个甚至几十个子代噬菌体）。

【知识拓展】在噬菌体侵染实验中，只有噬菌体DNA注入到细菌体内，而噬菌体蛋白质外壳则留在细菌之外。侵染到细菌体内的噬菌体，以自己的DNA为模板，以细菌体内的脱氧核苷酸为原料，复制出许多子代噬菌体DNA。在这些DNA的指导下以细菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳。

三、RNA是遗传物质

有些病毒不含有DNA，只有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒。从这种病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而蛋白质却不能，说明

是遗传物质。

【归纳】

核酸种类

遗传物质

举例

细胞生物（真核、原核）

动物、植物、真菌、细菌等

DNA病毒

RNA病毒

但因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是________的遗传物质。

【检测反馈】

1、如果用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成分中，能够找到的放射性元素情形为

(

) A.、可在外壳中找到15N和35S

B.、可在DNA中找到15N和32P C.、可在外壳中找到15N

D.、可在DNA中找到15N、32P、35S 2、噬菌体在繁殖过程中利用的原料是

(

) A、噬菌体的核苷酸和氨基酸

B、噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸

C、细菌的核苷酸和氨基酸

D、噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸

3、用噬菌体去感染体内含有大量3H的细菌，待细菌解体后3H

(

) A、随细菌的解体而消失

Ｂ、发现于噬菌体的外壳及ＤＮＡ中

Ｃ、仅发现于噬菌体的ＤＮＡ中

Ｄ、仅发现于噬菌体的外壳中

4、艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是

(

) A、重组DNA片段，研究其表型效应

B、诱发DNA突变，研究其表型效应

C、设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

D、应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递

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