2018年高中生物第四章遗传的分子基础第一节探索遗传物质的过程教学案苏教版必修2.doc

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1、第一节探索遗传物质的过程学习目标：1.格里菲思的肺炎双球菌体内、体外转化实验的过程及结论2．噬菌体侵染大肠杆菌实验的方法、过程及结论3．证明DNA是遗传物质实验的设计思路4．生物类型与遗传物质类型的关系5．DNA粗提取的原理和过程[教材梳理]一、格里菲思肺炎双球菌转化实验1．肺炎双球菌2.格里菲思实验(1)实验过程及现象：(2)结论：无毒性的R型活球菌和被加热杀死的有毒性的S型球菌混合后，有部分无毒性的R型球菌转化为有毒性的S型活球菌，且这种转化是可以遗传的。3．艾弗里的体外转化实验(1)实验材料：S型和R型肺炎双球菌。(2)设计思路：设法将DNA和蛋白质、多

2、糖等物质分开，单独地、直接地去观察它们的作用。(3)过程：(4)结论：DNA是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质。二、噬菌体侵染细菌的实验1．实验材料及方法(1)T2噬菌体的结构及代谢特点：(2)实验方法：放射性同位素标记法。2．实验过程及结论(1)实验过程：(2)实验结论：DNA是噬菌体的遗传物质。三、DNA是主要的遗传物质1．RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验(1)烟草花叶病毒(TMV)的实验：①烟草花叶病毒结构：②实验过程：③结论：控制烟草花叶病毒性状的物质是RNA，不是蛋白质。(2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验：①实验过程

3、：→重建病毒烟草→HRV的病斑HRV→重建病毒烟草→TMV的病斑TMV②结论：控制TMV、HRV性状的物质是RNA而不是蛋白质。2.人类的探索结论DNA是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。四、DNA的粗提取与鉴定1．提取DNA(1)DNA在NaCl溶液中的溶解度，随着NaCl浓度的变化而改变。当NaCl的物质的量浓度为0.14_mol/L时，DNA的溶解度最低。通过改变NaCl溶液的浓度，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。(2)DNA不溶于酒精，细胞中的某些物质可以溶于酒精，据此可进一步提取出含

4、杂质较少的DNA。2．实验设计(1)材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织，如鸡血、菜花、洋葱等。(2)破碎细胞(以鸡血为例)：鸡血细胞，加蒸馏水，用玻璃棒搅拌，用纱布过滤，收集滤液。(3)去除杂质：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。(4)DNA析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液(体积分数为95%)使DNA析出。3．DNA的鉴定DNA溶解在0.015mol/L的NaCl溶液中，加入4mL二苯胺试剂，沸水浴中加热5min，溶液变成蓝色。[牛刀小试]一、肺炎双球菌的转化实验1．仔细

5、观察并分析肺炎双球菌的转化实验，讨论交流下列问题：(1)格里菲思的转化实验中有无设计对照实验？若有，则对照组和实验组分别是第几组？怎样设计的？提示：有对照设计。对照组是第一至三组，分别向健康小鼠体内注射R型活球菌、S型活球菌、加热杀死的S型球菌。实验组是第四组，向健康小鼠体内注射R型活细菌和加热杀死的S型球菌的混合液。(2)在肺炎双球菌转化实验中，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路是什么？提示：将DNA与蛋白质、多糖等其他物质分开，单独地、直接地观察每种物质的作用。(3)将S型球菌的DNA、蛋白质和多糖等物质分别与R型球菌混合培养，能得到R型活球菌

6、的是哪些组？能得到S型活球菌的是哪些组？提示：三组均能得到R型活球菌。加入DNA的一组不仅能得到R型活球菌，还能得到少数S型活球菌。(4)倘若再增加一组实验：DNA＋DNA水解酶＋R型活球菌，培养基中能否得到S型活球菌？为什么？提示：不能。因为只有DNA才能使球菌的致病性发生转化，加入DNA水解酶，导致DNA被水解破坏，此时R型球菌将不能转化为S型活球菌。2．判断正误(1)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(×)(2)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。(×)二、T2噬菌体侵染细菌的实验1．仔细观察教材P62图

7、4－4，探讨下列有关问题：(1)实验中为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记？能利用14C和15N同位素进行标记吗？试说明理由。提示：①因为S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中，而P主要存在于DNA中，故用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。②不能。因为T2噬菌体的蛋白质和DNA中均含有这两种元素，无法将DNA和蛋白质区分开。(2)请根据噬菌体的代谢特点，分析能否直接利用分别含放射性同位素35S和32P的培养基培养噬菌体。提示：不能。因为病毒无细胞结构，其体内缺少完整的独立生活的酶系统，专营活细胞内寄生生活，病毒在普通培养基上无法生存。(

8、3)噬菌体侵染大肠杆菌实验，除证明DN