小學(xué)語(yǔ)文的教學(xué)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-04-20《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)。
《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)理念
《考試大綱》中能力要求的實(shí)驗(yàn)與探究能力明確指出考生應(yīng)具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力。高三生物的一輪復(fù)習(xí)也應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng),使學(xué)生在復(fù)習(xí)中形成能力,因此,本節(jié)課以自主探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法為理念,落實(shí)教學(xué)的主體性,提高學(xué)生的探究能力。
二、教材分析
1.地位和作用
DNA是主要的遺傳物質(zhì)一節(jié)是,是在前面復(fù)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來(lái)分析的。雖然絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)這一結(jié)論已經(jīng)認(rèn)可,但是對(duì)此結(jié)論的得出過(guò)程仍不是很理解,特別是對(duì)一系列推理論證試驗(yàn)的設(shè)計(jì)及科學(xué)家們的探究思想還不能深入體會(huì)。
本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對(duì)科學(xué)理論的認(rèn)識(shí)過(guò)程和方法,是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。在教學(xué)中,通過(guò)發(fā)揮學(xué)生的主體作用,優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),妙用科學(xué)史實(shí)例,把知識(shí)的傳授過(guò)程優(yōu)化成一個(gè)科學(xué)的探究過(guò)程,讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。
2.重點(diǎn)和難點(diǎn)
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
教學(xué)難點(diǎn)
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程(2)如何理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)知道肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和同位素標(biāo)記法是研究噬菌體侵染細(xì)菌所采用的方法,也是目前自然科學(xué)研究的主要方法。
(2)分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)思路。
2.能力目標(biāo)
(1)分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,提高邏輯思維的能力。
(2)用同位素標(biāo)記法來(lái)研究噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力。
3.情感目標(biāo)
學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對(duì)真理不懈追求的科學(xué)精神。
四、教學(xué)模式
根據(jù)設(shè)計(jì)理念和教學(xué)目標(biāo),以設(shè)疑導(dǎo)引、自主探究、合作升華為基本教學(xué)模式,融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法,并配以多媒體輔助教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析、討論、歸納和總結(jié)。
五、教學(xué)過(guò)程實(shí)錄教學(xué)
環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖設(shè)
疑
導(dǎo)
入多媒體展示一系列指紋(課前采集學(xué)生的)思考:1為什么可以根據(jù)犯罪現(xiàn)場(chǎng)的指紋來(lái)確定罪犯身份?為什么?2生活中還有哪些應(yīng)用實(shí)例?從而引導(dǎo)學(xué)生思考決定生物性狀(特征)的物質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)學(xué)生據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)獲取的信息回答:每個(gè)人的指紋均不同,遺傳物質(zhì)具有特異性;進(jìn)行親子堅(jiān)定、罹難者身份確定聯(lián)系生活實(shí)際,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,以此來(lái)激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。
引
導(dǎo)
探
索
引
導(dǎo)
探
索一、對(duì)遺傳物質(zhì)早期推測(cè)(指導(dǎo)學(xué)生閱讀)二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)用多媒體展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(四組,見(jiàn)教材43頁(yè))。并提出問(wèn)題:1.實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行第一、二組的目的是什么?可否直接進(jìn)行第四組?2.對(duì)比分析第一、二組說(shuō)明什么?第二、三組說(shuō)明什么?第三、四組又說(shuō)明什么?3.該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)?實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?4.艾弗里實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么?教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論:第一、二組起對(duì)照作用,證明R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的作用,同時(shí)可排除使小鼠死亡的其他原因。因此,不能直接進(jìn)行第四組。第一、二組說(shuō)明了R型細(xì)菌不具有致死性,S型細(xì)菌具有致死性;第二、三組說(shuō)明了死亡的S型細(xì)菌不具有致死性;第三、四組說(shuō)明了R型活細(xì)菌與S型死細(xì)菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了S型活細(xì)菌,并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。其結(jié)論是S型細(xì)菌中有一種轉(zhuǎn)化因子能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是將DNA與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA分開(kāi),分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題供學(xué)生討論,教師深入小組成員中參與討論。1.該實(shí)驗(yàn)用了什么方法?什么探究中還用過(guò)此方法?2.用35S、32P標(biāo)記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么?能否用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記?3.如果實(shí)驗(yàn)用上述方法進(jìn)行,測(cè)試的結(jié)果如何?表明了什么?4.噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的?子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別是怎樣形成的?5.此實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想是什么?6.此實(shí)驗(yàn)證明DNA具備遺傳物質(zhì)的哪些特性?實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論:同位素標(biāo)記法a用35S、32P標(biāo)記是因?yàn)镈NA中P的含量多,蛋白質(zhì)中P的含量少;蛋白質(zhì)中有S而DNA中沒(méi)有S。而DNA和蛋白質(zhì)中均含有C和O兩種元素。b用帶35S的噬菌體侵染細(xì)菌,產(chǎn)生的新的噬菌體都不帶標(biāo)記。用帶35P的T2噬菌體侵染細(xì)菌,產(chǎn)生的新的噬菌體帶標(biāo)記。用35P標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后,細(xì)菌體內(nèi)無(wú)放射性,即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部;而用32P標(biāo)記DNA的噬菌體侵染細(xì)菌后,細(xì)菌體內(nèi)有放射性,即表明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)。由實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析可知:噬菌體是在自身DNA的作用下在細(xì)菌體內(nèi)完成增殖的。DNA是自我復(fù)制形成的,蛋白質(zhì)是在DNA指導(dǎo)下合成的。指導(dǎo)思想是將DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi),分別去感染細(xì)菌直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。證明了DNA能自我復(fù)制,具有連續(xù)性;能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是。四、煙草花葉病病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)教師提供給學(xué)生煙草花葉病病毒相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明RNA也是遺傳物質(zhì)(參照前面的實(shí)驗(yàn)學(xué)生閱讀思考問(wèn)題:20世紀(jì)30年代以前,人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)
分組討論、觀察并用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。最后得出結(jié)論。
1.分組觀察用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.學(xué)生觀察、分析、討論問(wèn)題。
學(xué)生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;然后匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析原因。讓學(xué)生沿著科學(xué)的發(fā)展軌跡分析問(wèn)題
1.培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言組織能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析問(wèn)題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生處理信息和歸納總結(jié)能力
4.培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。
培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及創(chuàng)新意識(shí)。歸納
總結(jié)教師讓學(xué)生根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)思考問(wèn)題:不同生物的遺傳物質(zhì)是什么?學(xué)生分析、討論:DNA是主要的遺傳物質(zhì)培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)的能力。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。拓展
提高1.請(qǐng)學(xué)生思考并回答教材課后習(xí)題。2.結(jié)合格利菲思、艾弗里、赫爾希與格勒等人的實(shí)驗(yàn),分析作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)?學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。六、課后反思
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容涉及的實(shí)驗(yàn),在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件下是不可能完成的,在傳統(tǒng)的教學(xué)中,都是老師滔滔不絕地講,學(xué)生默默地聽(tīng),課堂氣氛沉悶,教學(xué)效率低下,更談不上培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和探究能力。通過(guò)創(chuàng)設(shè)自主合作的學(xué)習(xí)情景、平等融洽的人際環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。由單純的信息表達(dá)和灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)、激發(fā),使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng),成為課堂的主體,在觀察和思考中,愉快地學(xué)習(xí)。這樣既大大提高了課堂效率,又培養(yǎng)了學(xué)生探究、分析、表達(dá)等能力,取得了良好的效果。
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《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》是高中生物新課標(biāo)教材人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》第3章基因的本質(zhì)第1節(jié)的內(nèi)容,是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用過(guò)程的研究、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來(lái)學(xué)習(xí)的,提出了組成染色體的兩種成分究竟哪一種是遺傳物質(zhì)這一問(wèn)題,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì),那么,遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢?教材在此埋下伏筆,然后通過(guò)兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn):肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),證明了DNA是遺傳物質(zhì),最后列舉少數(shù)生物只有RNA而沒(méi)有DNA的事實(shí),說(shuō)明這些生物的遺傳物質(zhì)是RNA,從而得出DNA是主要的遺傳物質(zhì)這一結(jié)論。
我在設(shè)計(jì)本節(jié)課時(shí)以自主探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法為設(shè)計(jì)理念,切實(shí)落實(shí)以學(xué)生為主體的教學(xué),提高學(xué)生的探究能力,訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法,使學(xué)生在老師指導(dǎo)下主動(dòng)地、富有個(gè)性和創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)。
通過(guò)減數(shù)分裂知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)明確了染色體在親子代遺傳中的重要作用,以及染色體和基因之間的關(guān)系,知道染色體是由蛋白質(zhì)和DNA組成的,而且現(xiàn)實(shí)中關(guān)于遺傳物質(zhì)的信息較多,比如DNA鑒定親子關(guān)系,因此學(xué)生們對(duì)遺傳物質(zhì)是DNA不陌生,但對(duì)DNA是如何被證明是遺傳物質(zhì)的歷程一無(wú)所知,且對(duì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)有著較深的錯(cuò)誤理解,需要通過(guò)本節(jié)課糾正錯(cuò)誤觀點(diǎn),并學(xué)習(xí)科學(xué)研究的思路和方法。
根據(jù)主體性教學(xué)目標(biāo),以自主性、探究性、合作性為學(xué)生學(xué)習(xí)的三個(gè)基本維度,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo),以側(cè)重科學(xué)方法教育為歸宿,在教學(xué)過(guò)程中由于限于實(shí)驗(yàn)條件,本節(jié)課的兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)學(xué)生不能自己親自動(dòng)手,所以再講本節(jié)課時(shí)注意配以多媒體、掛圖和教材插圖輔助教學(xué),對(duì)采用引導(dǎo)探究教學(xué)模式,融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法,并引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程,進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。
在教學(xué)方法的設(shè)計(jì),本節(jié)課我主要采用支架式的建構(gòu)主義的教學(xué)方法,充分結(jié)合教材特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際,根據(jù)本節(jié)課的知識(shí)特點(diǎn),先建立知識(shí)框架,在教師情景創(chuàng)設(shè)的引導(dǎo)下,通過(guò)介紹科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)(格里菲思、艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)以及噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)),引導(dǎo)學(xué)生思考和分析問(wèn)題,再通過(guò)小組間的協(xié)商、討論,以及從自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的推測(cè),最后師生共同得出結(jié)論,這大大增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自信心,在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟并培養(yǎng)其科學(xué)精神以及培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。
本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)主要包括三個(gè)方面,第一是知識(shí)與技能目標(biāo),要求(1)總結(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)的探索歷程。(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)了解實(shí)驗(yàn)研究的方法是自然科學(xué)研究的主要方法。(4)理解DNA是主要的遺傳物質(zhì);第二是過(guò)程與方法目標(biāo),(1)分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,提高邏輯思維的能力。(2)用同位素標(biāo)記法來(lái)研究噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),探索實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)中的作用,訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力;第三是情感與價(jià)值觀目標(biāo),(1)學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對(duì)真理不懈追求的科學(xué)精神,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的樹立。(2)認(rèn)同與人合作在科學(xué)研究中的重要性,討論技術(shù)的進(jìn)步在探索遺傳物質(zhì)奧秘中的重要作用。(3)認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)不斷深化不斷完善的過(guò)程。
按照我的設(shè)計(jì)上完這節(jié)課后,感覺(jué)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況很滿意的,達(dá)到了我的預(yù)期目的。主要體現(xiàn)在以下幾方面:
1、根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征,教師要恰當(dāng)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,使所有層次的學(xué)生都能參與到學(xué)習(xí)中來(lái),我根據(jù)平時(shí)生活中常見(jiàn)的條形碼和二維碼創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景:引導(dǎo)學(xué)生思考:在生物體內(nèi),有沒(méi)有類似商品條形碼這樣隱含著生命信息的條形碼呢?它在哪里?又是如何傳遞的?這個(gè)情景創(chuàng)設(shè)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣,使學(xué)生進(jìn)入盡快的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
2、生物教學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念和實(shí)驗(yàn)方法是生物教學(xué)的關(guān)鍵。本節(jié)課我讓學(xué)生們通過(guò)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),思考相應(yīng)的問(wèn)題,同時(shí)通過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),隨后讓學(xué)生設(shè)計(jì)煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn),從而證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。整個(gè)過(guò)程需要學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容精心思考,并對(duì)所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析比較,大大開(kāi)闊了學(xué)生的視野,提高了其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
3、在生物教育中同樣要滲透德育教育,作為一名教師,時(shí)刻要把教書育人放在首位。在本節(jié)課中我通過(guò)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們體會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的背后科學(xué)家們不斷探索新知的執(zhí)著精神,鍥而不舍的精神,使學(xué)生能在情感與價(jià)值觀上得到相應(yīng)的升華。
上完這節(jié)課后,在教學(xué)過(guò)程中我感覺(jué)還有一些不滿意的地方:(1)感覺(jué)課堂時(shí)間較短,學(xué)生思考的時(shí)間不多,沒(méi)有讓學(xué)生很好的完全投入課堂學(xué)習(xí)中,感覺(jué)多數(shù)問(wèn)題并沒(méi)有思考成熟;(2)因?yàn)閷W(xué)生初次接觸肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn),所以在教學(xué)上我語(yǔ)言組織稍顯啰嗦,從而浪費(fèi)了部分時(shí)間;(3)多媒體課件單調(diào),其中沒(méi)有兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的視頻,完全靠教師口述和課件的圖片引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。
總之,通過(guò)這節(jié)課的教學(xué),我明白我尚需要不斷改進(jìn)自己的教學(xué),精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的不足,不斷總結(jié)學(xué)習(xí)。
DNA是主要的遺傳物質(zhì)(新課標(biāo))
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?以下是小編收集整理的“DNA是主要的遺傳物質(zhì)(新課標(biāo))”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
第3章基因的本質(zhì)
第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
一、設(shè)計(jì)理念
根據(jù)新課程理念,高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng),因此,本節(jié)課以“自主探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法”為設(shè)計(jì)理念,切實(shí)落實(shí)主體性教學(xué),提高學(xué)生的探究能力,訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。
二、教材分析
1.地位和作用
“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)是新課標(biāo)教材人教版必修2第3章第1節(jié)的內(nèi)容,是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來(lái)學(xué)習(xí)的。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì),那么,遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢?教材在此埋下伏筆,然后通過(guò)兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),最后列舉少數(shù)生物只有RNA而沒(méi)有DNA的事實(shí),得出“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這一結(jié)論。
本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對(duì)科學(xué)理論的認(rèn)識(shí)過(guò)程和方法,是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。在教學(xué)中,通過(guò)發(fā)揮學(xué)生的主體作用,優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),妙用科學(xué)史實(shí)例,把知識(shí)的傳授過(guò)程優(yōu)化成一個(gè)科學(xué)的探究過(guò)程,讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法,從而滲透科學(xué)方法教育。
2.重點(diǎn)和難點(diǎn)
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。
教學(xué)難點(diǎn)
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。
(2)如何理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)知道肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和“同位素標(biāo)記法”是研究噬菌體侵染細(xì)菌所采用的方法,也是目前自然科學(xué)研究的主要方法。
(2)分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)思路。
2.能力目標(biāo)
(1)分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,提高邏輯思維的能力。
(2)用“同位素標(biāo)記法”來(lái)研究噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力。
3.情感目標(biāo)
學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對(duì)真理不懈追求的科學(xué)精神,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的樹立。
四、教學(xué)模式
根據(jù)主體性教學(xué)目標(biāo),以“自主性、探究性、合作性”為學(xué)生學(xué)習(xí)的三個(gè)基本維度,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo),以側(cè)重科學(xué)方法教育為歸宿,本節(jié)課采用“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式,融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法,并配以多媒體輔助教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程,進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。
“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式流程:設(shè)疑導(dǎo)入→引導(dǎo)探索→歸納總結(jié)→拓展升華
五、教學(xué)程序
教學(xué)
環(huán)節(jié)
教師
活動(dòng)
學(xué)生
活動(dòng)
設(shè)計(jì)
意圖
設(shè)疑
導(dǎo)入
多媒體展示商品條形碼。
請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)一說(shuō)在哪些地方見(jiàn)到這些條形碼,它們有什么作用?
從而引導(dǎo)學(xué)生思考:在生物體內(nèi),有沒(méi)有類似商品條形碼這樣隱含著生命信息的“條形碼”呢?它在哪里?又是如何傳遞的?
學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng)
驗(yàn)獲取的信息回答:
商品上的條形碼包含著商品名稱、價(jià)格、生產(chǎn)日期、產(chǎn)地等信息。
聯(lián)系生活實(shí)際,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,以此來(lái)激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。
引導(dǎo)探索
一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)
指導(dǎo)學(xué)生閱讀。
二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
教師用多媒體展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(四組,見(jiàn)教材43頁(yè))。并提出問(wèn)題:
1.實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行第一、二組的目的是什么?可否直接進(jìn)行第四組?
2.對(duì)比分析第一、二組說(shuō)明什么?第二、三組說(shuō)明什么?第三、四組又說(shuō)明什么?
3.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?
4.艾弗里實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論:
第一、二組起對(duì)照作用,證明R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的作用,同時(shí)可排除使小鼠死亡的其他原因。因此,不能直接進(jìn)行第四組。
第一、二組說(shuō)明了R型細(xì)菌不具有致死性,S型細(xì)菌具有致死性;第二、三組說(shuō)明了死亡的S型細(xì)菌不具有致死性;第三、四組說(shuō)明了R型活細(xì)菌與S型死細(xì)菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了S型活細(xì)菌,并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。
該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。其結(jié)論是S型細(xì)菌中有一種轉(zhuǎn)化因子能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。
最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是將DNA與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA分開(kāi),分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(教材第45頁(yè))。
提出問(wèn)題供學(xué)生討論,教師深入小組成員中參與討論。
1.該實(shí)驗(yàn)用了什么方法?在什么探究中還用過(guò)此方法?
2.用35S、32P標(biāo)記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么?能否用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記?
3.如果實(shí)驗(yàn)用上述方法進(jìn)行,測(cè)試的結(jié)果如何?表明了什么?
4.噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的?子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別是怎樣形成的?
5.此實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想是什么?
6.此實(shí)驗(yàn)證明DNA具備遺傳物質(zhì)的哪些特性?實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論:
用同位素標(biāo)記法。
用35S、32P標(biāo)記是因?yàn)镈NA中P的含量多,蛋白質(zhì)中P的含量少;蛋白質(zhì)中有S而DNA中沒(méi)有S。而DNA和蛋白質(zhì)中均含有C和O兩種元素。
用帶35S的噬菌體侵染細(xì)菌,產(chǎn)生的新的噬菌體都不帶標(biāo)記。用帶35P的T2噬菌體侵染細(xì)菌,產(chǎn)生的新的噬菌體帶標(biāo)記。用35P標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后,細(xì)菌體內(nèi)無(wú)放射性,即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部;而用32P標(biāo)記DNA的噬菌體侵染細(xì)菌后,細(xì)菌體內(nèi)有放射性,即表明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)。
由實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析可知:噬菌體是在自身DNA的作用下在細(xì)菌體內(nèi)完成增殖的。DNA是自我復(fù)制形成的,蛋白質(zhì)是在DNA指導(dǎo)下合成的。
指導(dǎo)思想是將DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi),分別去感染細(xì)菌,直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。
證明了DNA能自我復(fù)制,具有連續(xù)性;能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是。
四、煙草花葉病病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)
教師提供給學(xué)生煙草花葉病病毒相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明RNA也是遺傳物質(zhì)(參照前面的實(shí)驗(yàn))
學(xué)生閱讀思考問(wèn)題:20世紀(jì)30年代以前,人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。
分組討論、觀察并用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。最后得出結(jié)論。
1.分組、學(xué)生觀察用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
2.學(xué)生觀察、分析、討論問(wèn)題。
學(xué)生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;然后匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析原因。
讓學(xué)生沿著科學(xué)的發(fā)展軌跡分析問(wèn)題。
1.培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言組織能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析問(wèn)題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生處理信息和歸納總結(jié)能力
4.培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。
培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及創(chuàng)新意識(shí)。
歸納
總結(jié)
教師讓學(xué)生根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)思考問(wèn)題:
不同生物的遺傳物質(zhì)是什么?
學(xué)生分析、討論:
DNA是主要的遺傳物質(zhì)
培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)的能力。
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
拓展
升華
1.請(qǐng)學(xué)生思考并回答教材課后習(xí)題。
2.結(jié)合格利菲思、艾弗里、赫爾希與格勒等人的實(shí)驗(yàn),分析作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)?
學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。
培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
掌握證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和原理,以及從實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論(DNA是遺傳物質(zhì))。
(二)能力目標(biāo)
通過(guò)重演科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是主要遺傳物質(zhì)的過(guò)程,學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟。
(三)情感目標(biāo)
1、概述人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程,認(rèn)同科學(xué)認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過(guò)程。
2、通過(guò)學(xué)生自己設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)新的能力。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)
1、重點(diǎn):肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。
2、難點(diǎn):肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。
課時(shí)說(shuō)明
本節(jié)內(nèi)容1課時(shí),授課過(guò)程(包括與學(xué)生的互動(dòng))大約用時(shí)30min,例題解析以隨堂練習(xí)的方式完成,課后練習(xí)可作為作業(yè)。對(duì)于例題解析和課后練習(xí)可根據(jù)時(shí)間情況靈活選用。
導(dǎo)入:有趣的生物遺傳現(xiàn)象
1、種瓜得瓜,種豆得豆。
2、龍生龍,鳳生鳳,老鼠的兒子會(huì)打洞。
另外,“老子英雄兒好漢”“將門生虎子”也在一定程度上說(shuō)明了遺傳的作用(這兩句俗語(yǔ)還要考慮家庭教養(yǎng)環(huán)境的影響,與本文無(wú)關(guān),不再贅述)。
概括:生物親代與子代之間,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似,這就是遺傳現(xiàn)象。
一、人類對(duì)遺傳本質(zhì)的探究
19世紀(jì)中葉,孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)植物的雜交實(shí)驗(yàn)提出生物的每一個(gè)性狀都是通過(guò)遺傳因子(后稱基因)來(lái)傳遞的。遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在,在減數(shù)分裂形成的配子中成單存在,配子結(jié)合(受精作用)后,遺傳因子又恢復(fù)到成對(duì)狀態(tài)。
19世紀(jì)末,科學(xué)家研究了生物生殖過(guò)程中細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過(guò)程,了解到染色體的活動(dòng)有一定的規(guī)律:體細(xì)胞(2N);配子(N);受精卵(2N)。
據(jù)此,有人設(shè)想:莫非遺傳因子就是染色體,一條染色體就是一個(gè)遺傳因子?這不可能,因?yàn)樯锏男誀詈芏啵旧w的數(shù)目有限。那么,一定是一個(gè)染色體上有許多個(gè)遺傳因子(基因)?;谶@樣的認(rèn)識(shí),1903年薩頓和鮑維里提出遺傳因子存在于染色體上的假說(shuō)。后來(lái)事實(shí)證明了這一點(diǎn)。
仲老師語(yǔ)錄:
在人類前行的文明史上,每一個(gè)偉大的假設(shè)都跟隨著一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)。:)
在證明DNA是遺傳物質(zhì)還是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么?
(必須將蛋白質(zhì)與DNA分開(kāi),單獨(dú)、直接地觀察它們的作用,才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)。)
二、DNA作為遺傳物質(zhì)具備的條件
1、分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性,但在特殊情況下又能產(chǎn)生可遺傳的變異;
2、能自我復(fù)制,前后代保持一定的(連續(xù)性);
3、能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物的新陳代謝和性狀;
4、具有存儲(chǔ)巨大數(shù)量遺傳信息的能力。
什么結(jié)構(gòu)或物質(zhì)具備這些條件呢?
三、核酸(DNA、RNA)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
證據(jù)一:肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——DNA是遺傳物質(zhì)
(一)格里菲思細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
1、兩種菌落的比較
菌落
莢膜
毒性
R型細(xì)菌菌落
粗糙
無(wú)莢膜
無(wú)毒
S型細(xì)菌菌落
光滑
有莢膜
有毒
2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3、小結(jié)
步驟
方法
現(xiàn)象
結(jié)論
1
R菌活菌注射
小白鼠正常
R菌無(wú)毒性
2
S菌活菌注射
小白鼠死亡
S菌能使小白鼠致病
3
S菌高溫滅活
小白鼠正常
加熱殺死的S菌不使小白鼠致死
4
高溫滅活:S菌+R菌
小白鼠死亡
死亡的S菌中可能有使R菌轉(zhuǎn)化因子
5
提取4實(shí)驗(yàn)死鼠
發(fā)現(xiàn)S活菌
死亡的S菌能使R菌轉(zhuǎn)化為S菌
為什么第四組實(shí)驗(yàn)將R型活細(xì)菌和加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),導(dǎo)致小鼠死亡?(因?yàn)镽型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,使小鼠患敗血癥而死亡.)
格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中,必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)。
(二)艾弗里DNA轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(圖解)
艾弗里的思路
1.實(shí)驗(yàn)材料:選用肺炎雙球菌。
2.假設(shè):DNA是遺傳物質(zhì)。
3.實(shí)驗(yàn)操作:將S型細(xì)菌中的多糖、蛋白質(zhì)、脂類和DNA等提取出來(lái),分別與R型細(xì)菌進(jìn)行混合。
4.預(yù)期結(jié)果:只有DNA與R型細(xì)菌進(jìn)行混合,才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:與預(yù)期結(jié)果吻合。
6.分析結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)。
由此可見(jiàn),科學(xué)家是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi),從而單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用。
但是,艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)所使用的DNA中仍然含有極少量的蛋白質(zhì)。因此人們認(rèn)為不能完全排除蛋白質(zhì)的作用。那么,還有沒(méi)有更具有說(shuō)服力的方法來(lái)證明DNA是遺傳物質(zhì)呢?
證據(jù)二:噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)——DNA是遺傳物質(zhì)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(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
第一組實(shí)驗(yàn)
32P標(biāo)記DNA
有32P標(biāo)記DNA
DNA有32P標(biāo)記
DNA分子具有連續(xù)性,是遺傳物質(zhì)
第二組實(shí)驗(yàn)
35S標(biāo)記蛋白質(zhì)
無(wú)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)
外殼蛋白質(zhì)無(wú)35S
某些不含有DNA的病毒,其遺傳物質(zhì)又是什么呢?
證據(jù)三:煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)——RNA也是遺傳物質(zhì)
結(jié)論:RNA也是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
四、“千淘萬(wàn)漉雖辛苦,吹盡黃沙始到金”:結(jié)論
想一想:
為什么說(shuō):“DNA是主要的遺傳物質(zhì),染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體?”
DNA(脫氧核糖核酸)
核酸(一切生物的遺傳物質(zhì))
RNA(核糖核酸)
五、“欲窮千里目,更上一層樓”(超越科學(xué)家):自主探究
艾弗里的實(shí)驗(yàn)雖然得到了大多數(shù)科學(xué)家的認(rèn)可,但仍然有人提出了異議。你能分析一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)存在哪些不足嗎?應(yīng)該怎樣改進(jìn)呢?
六、“黃沙百戰(zhàn)穿金甲,不破樓蘭終不還”:例題解析
將分離后的S型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)外殼與R型無(wú)莢膜的肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內(nèi),小白鼠不死亡,從其體內(nèi)分離出來(lái)的仍是R型肺炎雙球菌。將分離后的S型肺炎雙球菌的DNA與R型肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內(nèi),則小白鼠死亡,并從體內(nèi)分離出來(lái)了S型有莢膜的肺炎雙球菌。以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明()
A、R型和S型肺炎雙球菌可以互相轉(zhuǎn)化
B、S型的蛋白質(zhì)外殼可誘導(dǎo)R型轉(zhuǎn)化為S型
C、S型的DNA可誘導(dǎo)R型轉(zhuǎn)化為S型,說(shuō)明了DNA是遺傳物質(zhì)
D、R型的DNA可使小鼠致死
C
將分離后的S型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)外殼與R型無(wú)莢膜的肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內(nèi),小白鼠不死亡,說(shuō)明S型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)不能控制產(chǎn)生出能致死的S型的肺炎雙球菌。將分離后的S型肺炎雙球菌的DNA與R型肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內(nèi)則小白鼠死亡,并從體內(nèi)分離出來(lái)了S型有莢膜的肺炎雙球菌,說(shuō)明S型肺炎雙球菌的DNA能控制形成新的S型有莢膜肺炎雙球菌,使生物致死。說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)。
用DNA酶處理過(guò)的S型細(xì)菌不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述,不正確的是()
A、這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了證實(shí)DNA的分解產(chǎn)物不是遺傳物質(zhì)。
B、這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了從反面證明DNA是遺傳物質(zhì)。
C、這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA的分解產(chǎn)物不是“轉(zhuǎn)化因子”。
D、這個(gè)實(shí)驗(yàn)是艾弗里關(guān)于遺傳物質(zhì)研究的重要工作之一。
A
這是艾弗里在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中,為了進(jìn)一步從反面證明DNA是遺傳物質(zhì)而做的一個(gè)實(shí)驗(yàn),它是關(guān)于遺傳物質(zhì)研究的一個(gè)重要組成部分,其主要目的在于從反面證明DNA是遺傳物質(zhì),而不是為了證明DNA的分解產(chǎn)物是不是遺傳物質(zhì)。
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是()
A、在噬菌體DNA的指導(dǎo)下,用細(xì)菌的物質(zhì)合成的
B、在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下,用細(xì)菌的物質(zhì)合成的
C、在噬菌體DNA的指導(dǎo)下,用噬菌體的物質(zhì)合成的
D、在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下,用噬菌體的物質(zhì)合成的
A
當(dāng)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的只有噬菌體DNA,子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA都是在噬菌體DNA的指導(dǎo)下,用細(xì)菌的氨基酸和脫氧核苷酸合成的。
下列能通過(guò)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程證實(shí)的是()
A、DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異B、DNA是遺傳物質(zhì)
C、DNA能自我復(fù)制D、DNA能控制蛋白質(zhì)合成
B、C、D
此實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的子代噬菌體與親代噬菌體相似,無(wú)可遺傳變異產(chǎn)生。因親代噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),蛋白質(zhì)外殼留在外面,所以完成DNA復(fù)制、指導(dǎo)子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼的形成等過(guò)程都是親代噬菌體DNA分子的作用,同時(shí)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。
噬菌體成分
細(xì)菌成分
核苷酸標(biāo)記
32P
31P
氨基酸標(biāo)記
32S
35S
某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí),分別用同位素32P和35S做了標(biāo)記(見(jiàn)下表):此實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果是子噬菌體和母噬菌體的外形及侵染細(xì)菌的特性均相同。請(qǐng)分析:
(1)子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是;
(2)子噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是;
(3)此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了。
(1)32P、31P;(2)35S;(3)DNA是遺傳物質(zhì)。
在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,噬菌體的DNA被注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),并在細(xì)菌內(nèi)以細(xì)菌的核苷酸為原料,以噬菌體的DNA分子為模板合成許多和親代噬菌體一樣的DNA。這樣在細(xì)菌內(nèi)新形成的子代噬菌體的DNA既有以細(xì)菌內(nèi)的核苷酸為原料新合成的DNA鏈,又有原來(lái)注入到細(xì)菌體內(nèi)的親代噬菌體DNA鏈。所以子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是31P與32P。在噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程中,在噬菌體DNA注入細(xì)菌內(nèi)時(shí),噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌細(xì)胞外面。而子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼則是以細(xì)菌內(nèi)的氨基酸為原料合成的。所以子噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含35S元素。從上述分析得知子代噬菌體的DNA含親代噬菌體DNA中核苷酸的32P,說(shuō)明親代噬菌體的DNA傳遞到了子代,保持了遺傳物質(zhì)的連續(xù)性,因此DNA是遺傳物質(zhì)。同樣分析能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
例6】下圖中,煙草花葉病毒(TMV)與車前草病毒(HRV)的結(jié)構(gòu)如A、B,侵染作物葉片的癥狀如C、D。
(1)用E去侵染葉片F(xiàn)時(shí),葉片F(xiàn)患病的病狀與相同。
(2)F上的病毒的蛋白質(zhì)外殼是以為模板,以為場(chǎng)所合成的,所需的氨基酸來(lái)自。
(3)E的子代病毒的各項(xiàng)特性都是由決定的。
(4)本實(shí)驗(yàn)證明。
(1)車前草病毒致病癥狀;(2)HRV的RNA;作物葉片F(xiàn)細(xì)胞的核糖體;作物葉片F(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的氨基酸;(3)HRV的RNA;(4)RNA是遺傳物質(zhì)。
TMV與HRV兩種病毒都是由RNA和蛋白質(zhì)外殼組成,當(dāng)以HRV的RNA和TMV的蛋白質(zhì)組成新的病毒,侵染煙草后,煙草表現(xiàn)為HRV的患病癥狀,說(shuō)明遺傳物質(zhì)是RNA而不是蛋白質(zhì)。
七、“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”:課后練習(xí)
400)this.style.width=400;"(一)選擇題
1、下列①、②、③、④均是遺傳物質(zhì)應(yīng)具有的特點(diǎn)。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑苯幼C實(shí)DNA作為遺傳物質(zhì)具有的特點(diǎn)是()
①分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性②能夠自我復(fù)制,保持前后代的連續(xù)性
③能通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,控制生物性狀④能產(chǎn)生可遺傳的變異
A.①②B.③④C.①④D.②③
2、下列只含一種核酸的生物是()
A.病毒B.酵母菌C.小麥D.變形蟲
3、(1997年上海高考試題)關(guān)于病毒遺傳物質(zhì)的敘述中,正確的是()
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
4、染色體和DNA的關(guān)系是()
(1)DNA位于染色體上,(2)染色體就是DNA,(3)DNA是染色體的主要成分,
(4)染色體和DNA都是遺傳物質(zhì),(5)每條染色體上含有一個(gè)DNA分子
A、(1)(3)(5)B、(1)(2)(3)C、(2)(3)(4)D、(3)(4)(5)
5、噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程中合成的DNA屬于()
A、細(xì)菌的B、噬菌體的C、細(xì)菌或噬菌體的D、細(xì)菌和噬菌體的
3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)案
人教版必修二生物3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)案
一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)(閱讀教材P42~43)
20世紀(jì)20年代,大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì);20世紀(jì)30年代,雖然對(duì)DNA已有一定的認(rèn)識(shí),但蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。
二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(閱讀教材P43~44)
1.實(shí)驗(yàn)材料:肺炎雙球菌。
2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(格里菲思)
(1)過(guò)程與現(xiàn)象
(2)結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子。
3.體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(艾弗里)
(1)過(guò)程和現(xiàn)象
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)。
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(閱讀教材P44~46)
1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA是真正的遺傳物質(zhì)。
四、生物的遺傳物質(zhì)(閱讀教材P46)
遺傳物質(zhì)生物種類結(jié)果結(jié)論
DNA所有細(xì)胞生物及部分病毒絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNADNA是主要的遺傳物質(zhì)
RNA部分病毒
重點(diǎn)聚焦
1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是如何進(jìn)行的?結(jié)果說(shuō)明了什么?
2.赫爾希和蔡斯是如何對(duì)噬菌體進(jìn)行標(biāo)記的?噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?
3.為什么說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)?
[共研探究]
肺炎雙球菌又稱肺炎鏈球菌,直徑0.5~1.5微米,可以分為S型和R型兩種類型。結(jié)合教材P43圖3-2、P44圖3-3,回答下列問(wèn)題:
1.由教材P43圖3-2格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出
(1)R型活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合注射到小鼠體內(nèi)后,從死亡小鼠中分離出S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌,且R型活細(xì)菌數(shù)量多。
(2)格里菲思實(shí)驗(yàn)沒(méi)有將細(xì)菌中各組分分開(kāi),因此,該實(shí)驗(yàn)只能證明S型細(xì)菌體內(nèi)含有轉(zhuǎn)化因子,不能證明轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)。
(3)格里菲思的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組是第一至三組,即分別向健康小鼠體內(nèi)注射R型活細(xì)菌、S型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)組是第四組,即向健康小鼠體內(nèi)注射R型活細(xì)菌和加熱殺死的S型細(xì)菌的混合液。
2.由教材P44圖3-3艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出
(1)在艾弗里第一組(S型細(xì)菌DNA和R型活細(xì)菌混合培養(yǎng))實(shí)驗(yàn)中,大多數(shù)是R型細(xì)菌,只有少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,轉(zhuǎn)化效率很低。
(2)艾弗里實(shí)驗(yàn)第三組,設(shè)計(jì)了R型細(xì)菌與S型細(xì)菌DNA加DNA酶混合培養(yǎng),目的是:DNA酶將DNA水解為脫氧核苷酸,分解后的產(chǎn)物不能(填“能”或“不能”)使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,說(shuō)明DNA必須保持完整性,才能完成其功能。同時(shí)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
(1)艾弗里實(shí)驗(yàn)的單一變量是:向R型細(xì)菌培養(yǎng)基中加入從S型細(xì)菌中提取的不同物質(zhì)。
(2)將可能作為“轉(zhuǎn)化因子”的各種物質(zhì)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),目的是:進(jìn)行相互對(duì)照,可對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出結(jié)論,同時(shí)避免其他物質(zhì)的干擾。
(3)在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,能夠證明DNA是遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是將DNA與蛋白質(zhì)、多糖等其他物質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)地、直接地觀察每種物質(zhì)的作用。
4.請(qǐng)分析格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。
提示:肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)包括格里菲思和艾弗里的實(shí)驗(yàn),其中格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種轉(zhuǎn)化因子,但并沒(méi)有證明轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)。艾弗里的實(shí)驗(yàn)則證明了轉(zhuǎn)化因子是S型細(xì)菌體內(nèi)的DNA。
[總結(jié)升華]
1.肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較
項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
培養(yǎng)細(xì)菌在小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基
實(shí)驗(yàn)對(duì)照R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對(duì)照S型細(xì)菌各組成成分的作用進(jìn)行對(duì)照
巧妙構(gòu)思用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化將物質(zhì)提純分離后,直接地、單獨(dú)地觀察某種物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中所起的作用
實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)
聯(lián)系(1)所用材料相同
(2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸
(3)兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則
2.實(shí)驗(yàn)拓展分析
(1)在加熱殺死S型細(xì)菌的過(guò)程中,其蛋白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。
(2)轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌的性狀可以遺傳下去,說(shuō)明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。
[對(duì)點(diǎn)演練]
1.判斷正誤
(1)艾弗里所做的實(shí)驗(yàn)既能證明DNA是遺傳物質(zhì),也能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。()
(2)高溫處理過(guò)的S型細(xì)菌蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。()
(3)艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)化的有效性與R型細(xì)菌的DNA的純度有密切關(guān)系。()
解析:(2)蛋白質(zhì)高溫變性的原因是空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,肽鍵依然存在,而雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)發(fā)生紫色反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是與肽鍵反應(yīng)。(3)轉(zhuǎn)化的有效性與S型細(xì)菌的DNA純度有關(guān),純度越高,轉(zhuǎn)化越有效。
答案:(1)√ (2)× (3)×
2.肺炎雙球菌有許多類型,有莢膜的S型細(xì)菌有毒性,能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡,無(wú)莢膜的R型細(xì)菌無(wú)毒性。如圖為細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.丙組為空白對(duì)照,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為小鼠不死亡
B.能導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡的有甲、丁兩組
C.戊組實(shí)驗(yàn)表明,加S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)后試管中長(zhǎng)出的還是無(wú)毒性的R型細(xì)菌
D.丁組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代
解析:選D 含有莢膜的肺炎雙球菌是甲、乙、丁三組,煮沸處理能使有莢膜的肺炎雙球菌失去毒性,所以只有甲、丁兩組能導(dǎo)致小鼠死亡。戊組加S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)后試管中長(zhǎng)出的是無(wú)毒性的R型細(xì)菌,丁組產(chǎn)生的有毒性的S型細(xì)菌是由遺傳物質(zhì)改變引起的,可以遺傳給后代。
[共研探究]
如圖為用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專性寄生在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi))的實(shí)驗(yàn),根據(jù)圖示并結(jié)合教材內(nèi)容回答下列問(wèn)題:
1.噬菌體是營(yíng)寄生生活的病毒,宿主是大腸桿菌細(xì)胞,噬菌體的化學(xué)組成是DNA和蛋白質(zhì)。
2.同位素標(biāo)記法
(1)噬菌體屬于病毒,病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),專營(yíng)活細(xì)胞內(nèi)寄生生活,病毒在普通培養(yǎng)基上無(wú)法生存,不能直接利用分別含放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。
(2)S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中,用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì),標(biāo)記元素所在部位對(duì)應(yīng)于圖1的④。P主要存在于DNA中,用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,標(biāo)記元素所在部位對(duì)應(yīng)于圖1的①。
(3)T2噬菌體的蛋白質(zhì)、DNA中均含有C、N元素,用14C和15N同位素進(jìn)行標(biāo)記無(wú)法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi)。
3.圖2中T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中需經(jīng)過(guò)短時(shí)間保溫后,再進(jìn)行⑦⑧過(guò)程,短時(shí)間保溫的目的是防止已被T2噬菌體侵染的大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體,干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。⑦⑧分別代表攪拌、離心過(guò)程。其中⑧的目的之一是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒。
4.實(shí)驗(yàn)誤差分析:測(cè)定發(fā)現(xiàn)在攪拌、離心后的上清液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培養(yǎng)時(shí)間較短,有部分噬菌體未侵入大腸桿菌,仍存在于培養(yǎng)液中。
[總結(jié)升華]
1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程
實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)組別
一二
設(shè)計(jì)思路S是蛋白質(zhì)的特征元素,P是DNA的特征元素,用不同的放射性同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì),直接地、單獨(dú)地觀察它們的作用
標(biāo)記大腸
桿菌含35S的培養(yǎng)基+無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→含35S的大腸桿菌含32P的培養(yǎng)基+無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→含32P的大腸桿菌
標(biāo)記噬菌
體無(wú)標(biāo)記的噬菌體→侵染含35S的大腸桿菌→含35S的噬菌體無(wú)標(biāo)記的噬菌體→侵染含32P的大腸桿菌→含32P的噬菌體
噬菌體侵
染細(xì)菌含35S的噬菌體+無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)(攪拌后離心)含32P的噬菌體+無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)(攪拌后離心)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果上清液放射性很高,沉淀物放射性很低上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
實(shí)驗(yàn)分析噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),含32P的噬菌體DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi),而含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)
結(jié)論DNA是真正的遺傳物質(zhì)
2.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中上清液和沉淀物放射性分析
(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射性的原因:
①保溫時(shí)間過(guò)短,有一部分噬菌體還沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,上清液中出現(xiàn)放射性。
②噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離,保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,使上清液出現(xiàn)放射性。
(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:由于攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中。
噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的兩個(gè)易誤點(diǎn)
(1)含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng),因?yàn)椴《緺I(yíng)專性寄生生活,故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌,再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),但并沒(méi)有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
[對(duì)點(diǎn)演練]
3.證明DNA是遺傳物質(zhì)的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)中,正確的技術(shù)手段是()
A.用化學(xué)方法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)
B.用32P和35S分別標(biāo)記T2噬菌體和大腸桿菌
C.用32P和35S同時(shí)標(biāo)記T2噬菌體
D.用標(biāo)記過(guò)的大腸桿菌去培養(yǎng)T2噬菌體
解析:選D 分別用32P和35S培養(yǎng)大腸桿菌,用正常的噬菌體侵染被標(biāo)記的大腸桿菌,最后用分別標(biāo)記的噬菌體再侵染正常的大腸桿菌,觀察噬菌體的DNA還是蛋白質(zhì)注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)后能產(chǎn)生子代噬菌體。
1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示。據(jù)表可知()
實(shí)驗(yàn)組號(hào)接種菌型加入S型細(xì)菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況
①R型蛋白質(zhì)R型
②R型莢膜多糖R型
③R型DNAR型、S型
④R型DNA(經(jīng)DNA酶處理)R型
A.①不能證明S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子
B.②說(shuō)明S型細(xì)菌的莢膜多糖有酶活性
C.③和④說(shuō)明S型細(xì)菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子
D.①~④說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
解析:選C 由①②③組比較可知DNA是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子,再通過(guò)④組可進(jìn)一步證明DNA是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子,而蛋白質(zhì)、莢膜多糖以及DNA水解產(chǎn)物都不是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子,但不能說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
2.若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染,裂解后釋放的所有噬菌體()
A.一定有35S,可能有32P B.只有35S
C.一定有32P,可能有35SD.只有32P
解析:選A 子代噬菌體中S元素決定于大腸桿菌中氨基酸的組成元素;子代噬菌體中P元素決定于親代噬菌體DNA與大腸桿菌中脫氧核苷酸的組成元素,所以子代噬菌體一定有35S,可能有32P。
3.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()
①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA?、谠松锏倪z傳物質(zhì)是RNA?、奂?xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA ④細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA?、菁仔虷1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA
A.①②③B.②③④
C.②④⑤D.③④⑤
解析:選C 真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA;細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA;甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒,遺傳物質(zhì)是RNA。
4.結(jié)合遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題:
(1)該圖為艾弗里及其同事進(jìn)行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一部分圖解,如看到________(答特征)的菌落,說(shuō)明R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成了S型細(xì)菌。
(2)為了充分證明DNA是遺傳物質(zhì),艾弗里還在培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入___________________________________________________________________________________________________________________________________,進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(3)后來(lái),赫爾希和蔡斯利用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌,在子代噬菌體中檢測(cè)到被32P標(biāo)記的DNA,表明DNA具有________性,說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)。
(4)艾弗里的細(xì)菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的共同設(shè)計(jì)思路都是把________________________________________________________,直接地、單獨(dú)地觀察它們的作用。
解析:(1)S型細(xì)菌有莢膜,所以形成的菌落表面光滑。(2)艾弗里利用酶的專一性,將S型細(xì)菌的DNA和DNA酶混合,可以進(jìn)一步確認(rèn)DNA是否是遺傳物質(zhì)。(3)作為遺傳物質(zhì)的條件之一是在親子代之間是否具有連續(xù)性。(4)細(xì)菌體外轉(zhuǎn)化及噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的共同設(shè)計(jì)思路是把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),直接地、單獨(dú)地觀察它們所起的作用。
答案:(1)表面光滑 (2)S型細(xì)菌的DNA和DNA酶 (3)連續(xù) (4)DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)
1.格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)如下:
①將無(wú)毒的R型活細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠不死亡;
②將有毒的S型活細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡;
③將加熱殺死的S型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠不死亡;
④將R型活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后,注入小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法不正確的是()
A.整個(gè)實(shí)驗(yàn)證明DNA是轉(zhuǎn)化因子
B.實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)③可作為實(shí)驗(yàn)④的對(duì)照
C.實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)④中的死亡小鼠體內(nèi)都可分離到S型活細(xì)菌
D.重復(fù)做實(shí)驗(yàn)①與④,得到同樣的結(jié)果,可排除S型活細(xì)菌由R型活細(xì)菌突變而來(lái)
解析:選A 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是加熱殺死的S型細(xì)菌存在轉(zhuǎn)化因子,沒(méi)有得出DNA是轉(zhuǎn)化因子的結(jié)論。
2.已知有莢膜的肺炎雙球菌可使小鼠患敗血癥而死亡,無(wú)莢膜的肺炎雙球菌對(duì)動(dòng)物無(wú)害?,F(xiàn)從有莢膜的肺炎雙球菌體內(nèi)提取出了DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì),分別加入到培養(yǎng)無(wú)莢膜細(xì)菌的培養(yǎng)液中,一段時(shí)間后將培養(yǎng)液注射到小鼠體內(nèi),則圖中結(jié)果不正確的是()
解析:選D 從有莢膜的肺炎雙球菌體內(nèi)提取的物質(zhì)中,只有DNA才能使無(wú)莢膜的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為有莢膜的肺炎雙球菌,使小鼠致死,故A、B、C都正確。D中雖然有DNA,但DNA酶會(huì)使DNA水解,致使無(wú)莢膜的肺炎雙球菌不能轉(zhuǎn)化為有莢膜的肺炎雙球菌,小鼠應(yīng)表現(xiàn)正常。
3.如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的基本步驟,有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.①②都要加熱處理
B.③要將所有提取物與R型細(xì)菌共同培養(yǎng)
C.④的結(jié)果是只有S型或R型一種菌落
D.①④的結(jié)果可能是有S型、R型兩種菌落
解析:選D?、龠^(guò)程是將加熱殺死的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌混合培養(yǎng),接種到固體培養(yǎng)基上,經(jīng)④過(guò)程后,可以培養(yǎng)出S型、R型兩種菌落,②過(guò)程是分離出S型細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì),經(jīng)③過(guò)程分別和R型細(xì)菌混合培養(yǎng),接種到固體培養(yǎng)基,經(jīng)④過(guò)程后,可以培養(yǎng)出S型、R型兩種菌落或R型一種菌落。
4.如圖表示用同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和大腸桿菌的蛋白質(zhì),然后進(jìn)行“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”,侵染后產(chǎn)生的子代噬菌體(10~1000個(gè))與親代噬菌體形態(tài)完全相同,而子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)中含有的標(biāo)記元素應(yīng)是()
A.31P、32P和35SB.31P、32P和32S
C.31P、32P和32S、35SD.32P和32S、35S
解析:選A 在T2噬菌體的化學(xué)組成中,60%是蛋白質(zhì),40%是DNA。并且S僅存在于蛋白質(zhì)中,99%的P都存在于DNA中。當(dāng)T2噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),噬菌體的DNA全部注入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),而其蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)胞外面。T2噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)后,利用細(xì)菌的組成成分,來(lái)合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),因此子代噬菌體的DNA都含31P、少數(shù)DNA含32P,所有子代噬菌體的蛋白質(zhì)都含35S。
5.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn):
①用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌;②用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌;③用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌;④用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。
以上4個(gè)實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后離心,檢測(cè)到放射性的主要部位分別是()
A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液
B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液
D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
解析:選D 用噬菌體侵染細(xì)菌一段時(shí)間后離心,上清液是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,沉淀物是細(xì)菌(其中含有噬菌體的DNA)。用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌,上清液是沒(méi)有放射性的,放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中。用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌,放射性主要出現(xiàn)在DNA即沉淀物中。用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌,放射性主要在沉淀物中。用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌,含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA,即放射性位于上清液和沉淀物中。
6.如圖表示科研人員驗(yàn)證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,由此推斷正確的是()
A.煙草細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是RNA
B.煙草細(xì)胞的細(xì)胞膜上有RNA的載體
C.感染煙草的病毒的蛋白質(zhì)和TMV的相同
D.接種的RNA在煙草細(xì)胞中進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄
解析:選C 從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒,而提取的蛋白質(zhì)卻不能使煙草感染病毒,這說(shuō)明RNA是遺傳物質(zhì),可在煙草細(xì)胞內(nèi)合成TMV的蛋白質(zhì)。
7.下列關(guān)于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()
A.都選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物作為實(shí)驗(yàn)材料,繁殖快、容易觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果
B.格里菲思和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都是在小鼠體內(nèi)進(jìn)行的
C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都運(yùn)用了同位素示蹤法
D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)
解析:選A 噬菌體是病毒,肺炎雙球菌為原核生物,它們繁殖快,容易觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是在小鼠體內(nèi)進(jìn)行的,而艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是在小鼠體外進(jìn)行的。只有噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素示蹤法。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。
8.遺傳物質(zhì)攜帶遺傳信息,控制生物性狀。下列不能說(shuō)明核酸是遺傳物質(zhì)的是()
A.將加熱殺死的S型細(xì)菌和活的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),最終能分離出活的S型細(xì)菌
B.由甲病毒的RNA與乙病毒的蛋白質(zhì)重建而成的新病毒能感染細(xì)胞并增殖出完整的甲病毒
C.T2噬菌體的DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后能產(chǎn)生完整的T2噬菌體
D.將S型細(xì)菌的DNA和R型細(xì)菌混合培養(yǎng),培養(yǎng)基長(zhǎng)出的菌落有R型和S型兩種菌落
解析:選A 證明核酸是遺傳物質(zhì)時(shí),應(yīng)將加熱殺死的S型細(xì)菌的核酸與其他化學(xué)成分分離開(kāi),單獨(dú)觀察其作用,故選項(xiàng)A不能說(shuō)明核酸是遺傳物質(zhì)。
9.利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行如圖所示的處理,再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)。相關(guān)說(shuō)法不正確的是()
A.通過(guò)e、f對(duì)照,能說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)
B.f組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌
C.由該實(shí)驗(yàn)可證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
D.b、c、f三組中的菌可導(dǎo)致小鼠死亡
解析:選C 從圖示實(shí)驗(yàn)過(guò)程看出,通過(guò)e、f對(duì)照,能說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),f組加入了S型細(xì)菌的DNA,可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌。圖中實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。a組經(jīng)煮沸、d組和e組均為R型細(xì)菌,均不能導(dǎo)致小鼠死亡,而b、c組是S型細(xì)菌,f組的R型細(xì)菌有一部分被轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,均可使小鼠死亡。
10.下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖,對(duì)此實(shí)驗(yàn)的有關(guān)敘述正確的是()
A.本實(shí)驗(yàn)所使用的被標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的
B.本實(shí)驗(yàn)選用噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNA
C.實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)再分別檢測(cè)其放射性
D.在新形成的噬菌體中沒(méi)有檢測(cè)到35S說(shuō)明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)
解析:選B 噬菌體是營(yíng)寄生生活的,必須在有活細(xì)胞的培養(yǎng)基中才能生存,不能直接培養(yǎng)在普通培養(yǎng)基上;實(shí)驗(yàn)中攪拌離心的目的是將噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離;通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是DNA是遺傳物質(zhì),但不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
11.為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì),赫爾希和蔡斯做了“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記,A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及噬菌體、細(xì)菌的有關(guān)敘述正確的是()
A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌的,其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無(wú)機(jī)鹽
B.若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn),兩組相互對(duì)照,都是實(shí)驗(yàn)組
C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律,而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律
D.若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性,則不能證明DNA是遺傳物質(zhì)
解析:選B 從題干中可知,親代噬菌體已用32P標(biāo)記,因此圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來(lái)培養(yǎng)被噬菌體侵染的大腸桿菌的,其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中不能加入32P。根據(jù)題干中給出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模且骄康鞍踪|(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì),是一個(gè)“不知”結(jié)果的探究性實(shí)驗(yàn),因此,兩組相互對(duì)照,都是實(shí)驗(yàn)組。噬菌體和細(xì)菌都沒(méi)有染色體,也沒(méi)有等位基因,所以都不遵循遺傳規(guī)律。本組實(shí)驗(yàn)離心后得到的B(上清液)中正常情況下也會(huì)出現(xiàn)少量放射性,可能的原因是培養(yǎng)時(shí)間較短,有部分噬菌體還沒(méi)有侵入大腸桿菌,仍存在于培養(yǎng)液中,也可能是培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來(lái)造成的。
12.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.只含有DNA的生物,遺傳物質(zhì)是DNA
B.只含有RNA的生物,遺傳物質(zhì)是RNA
C.有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,遺傳物質(zhì)是DNA
D.既含有DNA又含有RNA的生物,遺傳物質(zhì)主要是DNA
解析:選D 既含有DNA又含有RNA的生物,遺傳物質(zhì)是DNA。
13.1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細(xì)菌過(guò)程中的功能,請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)材料對(duì)實(shí)驗(yàn)成功具有重要的作用,選擇T2噬菌體作為理想的實(shí)驗(yàn)材料,是因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只含有蛋白質(zhì)和DNA,且______________________________________。
(2)獲得分別被32P、35S標(biāo)記的噬菌體的具體方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)侵染一段時(shí)間后,用攪拌器攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測(cè)上清液中的放射性,得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間在2~5min時(shí),上清液中的35S、32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的90%和20%,由此可以推斷出______________________________________。
圖中“被侵染的細(xì)菌”的存活率曲線基本保持在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是作為對(duì)照組,以證明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通過(guò)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),細(xì)菌裂解后釋放出來(lái)的噬菌體大小、形狀等都與原來(lái)噬菌體一致,實(shí)驗(yàn)證明______________________________________________________。
解析:(1)T2噬菌體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只含有蛋白質(zhì)和DNA,且在侵染細(xì)菌的過(guò)程中蛋白質(zhì)與DNA(核酸)會(huì)自然分離,是理想的實(shí)驗(yàn)材料。(2)噬菌體是病毒,營(yíng)寄生生活,如果想得到分別被32P、35S標(biāo)記的噬菌體,需先對(duì)其宿主細(xì)菌用含32P和35S的培養(yǎng)基分別進(jìn)行培養(yǎng)。(3)35S、32P分別存在于噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明DNA進(jìn)入細(xì)菌,蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌。(4)細(xì)菌裂解后釋放出來(lái)的噬菌體大小、形狀等都與原來(lái)噬菌體一致,說(shuō)明噬菌體通過(guò)DNA將遺傳性狀傳遞給子代,DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。
答案:(1)侵染細(xì)菌的過(guò)程中蛋白質(zhì)與DNA(核酸)會(huì)自然分離 (2)分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌
(3)DNA進(jìn)入細(xì)菌,蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌 細(xì)菌沒(méi)有裂解,子代噬菌體沒(méi)有被釋放出來(lái) (4)DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)(噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA或噬菌體的各種性狀是通過(guò)DNA傳遞給后代的)
14.請(qǐng)分析以下實(shí)驗(yàn)并回答問(wèn)題:
(1)某人曾重復(fù)做了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”,步驟如下:
a.將一部分S型細(xì)菌加熱殺死;
b.制備符合要求的培養(yǎng)基并均勻分為若干組,將相應(yīng)菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上(如圖中文字說(shuō)明部分);
c.將接種后的培養(yǎng)基置于適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察菌落生長(zhǎng)情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
①制備符合實(shí)驗(yàn)要求的培養(yǎng)基時(shí),除加入適當(dāng)比例的水和瓊脂外,還必須加入一定量的無(wú)機(jī)鹽、氮源、有機(jī)碳源、生長(zhǎng)因子等,并調(diào)整pH。
②本實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組是________。
③本實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使________________________________________________________________________。
④從你現(xiàn)有的知識(shí)分析,“R型細(xì)菌變成S型細(xì)菌”這一變異屬于________,加熱殺死的S型細(xì)菌中的DNA仍有活性的原因可能是__________________________________。
(2)艾弗里等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在上述細(xì)菌轉(zhuǎn)化過(guò)程中,起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請(qǐng)利用DNA酶(可降解DNA)作試劑,選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁?,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證“促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA”,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案:
第一步:從S型細(xì)菌中提取DNA和DNA酶。
第二步:制備符合要求的培養(yǎng)基,均分為三份,編號(hào)為A、B、C,分別作如下處理。
編號(hào)ABC
處理不加任何提取物加入提取出的S型細(xì)菌的DNA________
第三步:將________分別接種到三組培養(yǎng)基上。
第四步:將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察菌落生長(zhǎng)情況。
②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:________________________________________________________。
③得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA分子可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,DNA結(jié)構(gòu)要保持________才能完成此轉(zhuǎn)化過(guò)程。
解析:(1)通過(guò)對(duì)比可知,加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合在一起,可以產(chǎn)生活的S型細(xì)菌,說(shuō)明S型細(xì)菌中有某種物質(zhì)能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。(2)①第二步中要形成對(duì)照,主要體現(xiàn)S型細(xì)菌的DNA能發(fā)生轉(zhuǎn)化,而經(jīng)過(guò)DNA酶使DNA水解無(wú)法發(fā)生轉(zhuǎn)化。②只有加入S型細(xì)菌的DNA,才能發(fā)生轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的過(guò)程,而經(jīng)過(guò)DNA酶處理后的S型細(xì)菌的DNA,因水解失去原有DNA的作用而無(wú)法發(fā)生轉(zhuǎn)化。③通過(guò)對(duì)照可知,只加入R型細(xì)菌不會(huì)產(chǎn)生S型細(xì)菌,加入S型細(xì)菌的DNA才能發(fā)生轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型細(xì)菌,而加入S型細(xì)菌的DNA和DNA酶后,不能產(chǎn)生S型細(xì)菌,從反面又證明使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA。
答案:(1)②1、2、3組?、跼型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 ④基因重組 DNA熱穩(wěn)定性較高 (2)①加入提取出的S型細(xì)菌的DNA和DNA酶 R型細(xì)菌 ②A、C組中未出現(xiàn)S型細(xì)菌,只有B組培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細(xì)菌 ③完整