2014届高三一轮复习-DNA是主要的遗传物质教案

课题DNA是主要的遗传物质主备课人陶阳华参与者彭正喜、何发金课型复习课教者一、考纲要求人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。二、导学目标1．知识目标（1）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，也是目前自然科学研究的主要方法。（2）分析证明DNA是主要的遗传物质的实验思路。2．能力目标（1）分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路，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．情感目标学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，激发学生辩证唯物主义世界观的树立。三、导学重难点1.导学重点：（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。2.导学难点：（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）如何理解DNA是主要的遗传物质3.导学关键：引导学生分析兩個实验思路极其流程4.导学方法：学生自主复习为主，实验教学法，习题分析教学法四、导学过程【导学引入】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。但是基因到底是什么？通过第三章——基因的本质的学习，就可以解决这个问题。【自主复习，提出疑问】一、肺炎双球菌转化实验1．格里菲思体内转化实验(1)过程(2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。判一判(1)S型肺炎双球菌有毒性，R型肺炎双球菌无毒性(√)(2)加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌(×)(3)格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子(×)2．艾弗里体外转化实验(1)过程(2)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。思考艾弗里实验中设置DNA＋DNA酶这一组实验的目的是什么？提示一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明DNA的基本构成成分不能实现转化。[来源:学#科#网Z#X#X#K][技巧]培养基中R型和S型细菌的辨析(1)制作装片，显微观察是否有荚膜结构。(2)培养形成菌落——培养基中两种细菌不断增殖形成菌落的形态、大小、颜色可以区分——肉眼即可辨别。二、噬菌体侵染细菌的实验1．噬菌体结构及增殖2．实验过程(1)标记噬菌体(2)侵染细菌3．结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。思考与艾弗里实验比较，两者共同的实验设计思路是什么？提示设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用。三、DNA是主要的遗传物质[连一连][判一判]1．豌豆细胞内既有DNA，也有RNA，但是DNA是豌豆的主要遗传物质(×)2．细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA(×)【教师指导】考点一分析肺炎双球菌的转化实验1．比较体内转化实验与体外转化实验体内转化实验体外转化实验操作人格里菲思艾弗里及其同事细菌培养场所小鼠体内培养基(体外)巧妙构思用加热杀死的S型细菌做对照将物质提纯分离各自观察结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质2．体内转化实验与体外转化实验存在怎样的关系？答案体内转化实验说明S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA。易错警示肺炎双球菌转化实验中的4点易错分析(1)体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌，使小鼠致死。(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。(3)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活。DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(4)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。1．注射后能使小白鼠患败血症而死亡的是()A．R型肺炎双球菌B．加热杀死后的R型肺炎双球菌C．加热杀死后的S型肺炎双球菌D．R型肺炎双球菌与加热杀死后的S型肺炎双球菌混合答案D2．格里菲思肺炎双球菌的转化实验是科学家研究、确定遗传物质的经典实验。请回答下列问题：(1)实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是______________________________________________。(2)格里菲思根据实验得出的结论是_____________________________。(3)该实验能否证明DNA是转化因子？为什么？____________________________________________________________。(4)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，两种细菌含量变化如图所示。从免疫学角度解释：曲线ab段下降的原因是_____________________________________________________________；曲线bc段上升的原因是____________________________________________。答案(1)S型细菌形成的菌落表面光滑，R型细菌形成的菌落表面粗糙(2)加热杀死的S型细菌中必然含某种“转化因子”，使R型细菌转化成S型细菌(3)不能。因为没有把DNA和其他成分分开，单独观察各自的作用(4)R型细菌被小鼠的免疫系统杀死有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降技法提炼肺炎双球菌体内和体外转化实验中的对照在格里菲思的实验中，分别用活的S型和R型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S型细菌单独注射和与R型活细菌混合培养形成对照。在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而DNA与DNA酶处理产物之间也形成对照。考点二比较分析噬菌体侵染细菌的实验1．完善噬菌体增殖的相关条件(1)模板：噬菌体DNA。(2)合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。(3)合成蛋白质原料：大肠杆菌的氨基酸场所：大肠杆菌核糖体2．对噬菌体侵染细菌实验的结果分析分组结果结果分析对比实验[来源:学|科|网](相互对照)含32P噬菌体＋细菌[来源:学科网]上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内32P—DNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体＋细菌宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面易错警示噬菌体侵染细菌实验的易错分析(1)噬菌体侵染细菌实验中的标记误区①该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋`白质区分开。②35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。(2)噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同①前者采用放射性同位素标记法，即分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)；②后者则采用直接分离法，即分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养。3．在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，下列对于沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是()A．经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B．离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD．少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌答案A4．关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D．32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质答案C技法提炼上清液和沉淀物放射性分析1．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：(1)保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。(2)噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。2．用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。考点三聚焦生物的遗传物质1．根据烟草花叶病毒感染烟草的实验，获得实验结论实验过程与实验结果①烟草花叶病毒――→感染正常烟草――→被感染产生花叶病(对照组)②烟草花叶病毒的RNA――→感染正常烟草――→被感染产生花叶病(实验组)③烟草花叶病毒的蛋白质――→感染正常烟草――→不被感染不产生花叶病(实验组)实验结论RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质2．判断下表中生物体内核酸种类及遗传物质生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌、玉米、人原核生物DNA和RNADNA细菌、蓝藻非细胞生物大多数病毒仅有DNADNAT2噬菌体极少数病毒仅有RNARNASARS病毒、艾滋病病毒易错警示对遗传物质的3点总结(1)一切生物(朊病毒除外)的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。(2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。(3)DNA病毒如噬菌体的遗传物质是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。5．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者的病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是()A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用C．c、d过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质答案D6．要研制诺瓦克病毒疫苗，必须知道其大分子组成，设计实验探究其物质组成。(1)实验原理：①RNA溶液在盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色。②蛋白质溶液与________________反应显________色。③_______________________________________________________________。(2)实验步骤：①用三支洁净的试管分别取等量含有诺瓦克病毒的溶液，编号A、B、C。②向A试管中滴加适量的二苯胺试剂，水浴加热。③向B试管中滴加适量浓盐酸与苔黑粉，加热。④向C试管中_____________________________________________________。(3)请设计一个表格并记录实验结果。(4)实验结论：______________________________________________________。答案(1)②双缩脲试剂紫③DNA溶液与二苯胺试剂共热显蓝色(2)④加适量的双缩脲试剂，振荡(3)表格如下：双缩脲试剂二苯胺试剂苔黑酚现象紫色不变色绿色成分蛋白质不存在DNARNA(4)诺瓦克病毒的大分子组成为RNA和蛋白质注：(3)、(4)其他答案也可，但表格内容要与结论一致。解析诺瓦克病毒由蛋白质外壳和核酸组成，核酸包括DNA和RNA，要鉴定这些大分子物质，可利用某些化学试剂与这些物质发生颜色反应，根据特定的颜色，判断该病毒中是否含有这些大分子成