2017-2018学年高中生物第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据教学案
核酸是遗传物质的证据教学设计
“核酸是遗传物质的证据”教学设计柴君波(岱山中学316200)一、设计思路“核酸是遗传物质的证据”是浙科版生物《必修2·遗传与进化》第三章“遗传的分子基础”第一节的内容。
《普通高中生物课程标准》对该部分的要求是“总结人类对遗传物质的探索过程”,按“应用水平”进行教学。
着力培养学生理性思维和科学探究能力的教学方式是现阶段生物学科核心素养培育的积极举措。
因此,本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”作为主体思路,通过对科学史与课堂探究学习的有效整合,引导学生循着科学家的足迹,亲身体验科学家是如何发现问题、设计实验、合理推理、探求真理的理性思维和科学方法,同时学习科学家的严谨态度和合作精神。
二、教学分析1.内容分析:“核酸是遗传物质的证据”这节内容是从分子层面上认识遗传物质的本质,将为学习DNA的复制、遗传信息的表达和基因突变等知识打下基础。
本节主要讲述了证明核酸是生物遗传物质的三个经典实验以及具体的研究思路和过程,同时教材中又隐性地蕴含着丰富的生物科学史资料,是用以开展课堂探究学习和培养生物科学素养的极好素材。
2.学情分析:学生已经具备了细胞增殖和受精作用等细胞学基础,掌握了染色体、蛋白质与DNA的化学组成等相关知识,这为新知识的学习奠定了认知基础。
高中生的思维目的性、连续性和逻辑性,已初步建立但仍有待完善,尤其在独立自主探究能力上存在显著的个体差异。
因此,教师课前要做好小组的分配,促进组内合作交流;教学中要创设有效的问题情境,引导激活学生的思维。
三、教学目标及重、难点1.知识目标:(1)总结“核酸是遗传物质”的探索过程;(2)分析肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理、过程和结论;(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2.能力目标:(1)通过分析图文资料、汇报学习成果等,培养学生识图、信息处理和语言表达能力;(2)领悟科学研究的过程和方法,培养学生自主探究能力,提升科学素养。
2018_2019年高中生物第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据课件浙科版必修2
S 和 32P 的普通培养基来培养 T2 噬菌体? 提示: 因为噬菌体营寄生生活, 只有在细菌体内才能进行
增殖,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体,而不能直接用 培养基培养噬菌体。
3.能否用 14C、3H、18O、15N 元素来标记噬菌体?能否同 时用 32P 和 35S 标记噬菌体。
提示:都不能,因为 DNA 和蛋白质中都含有 C、H、O、 N 元素,所以此实验不能用放射性的 14C、3H、18O、15N 元素标 记。若用 32P 和 35S 同时标记噬菌体,则无法分清实验中哪种放 射性物质进入了大肠杆菌细胞内。
(搅拌后离心)
上清液放射性很低,沉 淀物放射性很高
实验分析 结论
噬菌体侵染细菌时,含32P的噬菌体DNA进入了 细菌体内,而含35S噬菌体蛋白质外壳并未进入细
菌体内
DNA是真正的遗传物质
[特别提醒] (1)用 32P 标记实验时,上清液中也有一定的放射性的原因 有二:一是保温时间过短,有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆 菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性; 二是保温时间过长,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,也会使上清液放射性含量升高。 (2)用 35S 标记实验时,沉淀物中出现少量放射性的原因: 可能由于搅拌不充分,有少量含 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附 在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的 放射性。
结论
S型菌体内只有DNA 才是“转化因子”,即 _____是遗传物质 DNA
1.为什么 S 型活菌能使小鼠死亡?
提示:S 型菌表面有多糖荚膜,是有毒性的,能使小鼠 患败血症死亡。
2.肺炎双球菌活体转化实验中,R 型活细菌与加热杀死 的 S 型细菌混合注射到小鼠体内后,从死亡小鼠中是否只分 离出 S 型活细菌?
2024-2025学年高中生物第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据教案浙科版必修2
教学反思与总结
在教学方法上,我采用了问题驱动的教学方法,引导学生主动探究核酸的基本概念、种类及功能。通过案例分析和小组讨论,学生能够深入理解核酸作为遗传物质的证据。同时,我还利用模型展示和互动式教学,帮助学生直观地了解DNA的双螺旋结构和基因的概念。这些方法激发了学生的学习兴趣,提高了他们的参与度和积极性。
2024-2025学年高中生物第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据教案浙科版必修2
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教材分析
2024-2025学年高中生物第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据教案浙科版必修2
本节课主要内容是让学生了解核酸的基本概念、种类及功能,掌握核酸作为遗传物质的证据,并能够分析核酸在遗传变异中的作用。通过本节课的学习,学生应能够理解DNA是主要的遗传物质,知道DNA分子具有双螺旋结构,以及基因的概念。
教学流程
(一)课前准备(预计用时:5分钟)
学生预习:
发放预习材料,引导学生提前了解本节课的学习内容,标记出有疑问或不懂的地方。
设计预习问题,激发学生思考,为课堂学习核酸的基本概念、种类及功能等内容做好准备。
教师备课:
深入研究教材,明确本节课的教学目标和重难点。
准备教学用具和多媒体资源,确保教学过程的顺利进行。
3.核酸的功能:核酸的功能主要包括存储和传递遗传信息,以及参与基因表达和蛋白质合成等生物过程。
4.核酸作为遗传物质的证据:核酸作为遗传物质的证据主要体现在它们能够指导生物体的遗传变异和进化。通过比较不同生物的核酸序列,科学家们可以推断它们之间的亲缘关系,从而揭示生物的进化历程。
高中生物 第三章 第一节 核酸是遗传物质的证据同步授课课件 浙科必修2
D.存活、死亡、存活、存活
2.噬菌体在细菌体内合成自己的蛋白质需要( A.噬菌体的DNA和氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 C.细菌的DNA和氨基酸 D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
B)
3.科学家所进行的肺炎双球菌的转化实验,证实了( A )
①DNA是遗传物质
②RNA是遗传物质
③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质
它的菌落粗糙(Rough), 菌体无荚膜,是无毒性 的球型菌。
2.活体细菌转化实验
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶,行为的教育,然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 •14、孩子在快乐的时候,他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力,这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性,感知会使儿童心灵升华,为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 •18、人自身有一种力量,用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量,一旦他这样做,就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/162022/1/16
上清液
沉淀物放射性高 )传递给子代 )传递给子代
对噬菌体侵染细菌实验的讨论
1.为什么选择35S和32P这两种元素分别对蛋白质和DNA标记? 用14C和18O同位素标记可行吗?
2.怎样让噬菌体蛋白质中的S和DNA中的P被标记?
2017_2018学年高中生物第三章第一节核酸是遗传物质的证据教案浙科版必修2
第一节 核酸是遗传物质的证据从图中我们可以看出,亲属之间在某些方面上具有一定的相似性,这就是我们平常所说的遗传。
其实,早在公元前3世纪,《吕氏春秋》中就记载着“夫种麦而得麦,种稷而得稷,人不怪也。
”也就是我们常说的“种瓜得瓜,种豆得豆。
”正是生物的遗传特性,才使生物界的物种能够保持相对稳定。
那么生物之间的这种相似性是由什么物质起作用,而在亲子代之间连续传递的呢?本节课我们就一起学习生物的遗传物质。
一、噬菌体侵染细菌的实验1.染色体的化学成分⎩⎨⎧DNARNA 蛋白质⎩⎪⎨⎪⎧组蛋白非组蛋白2.噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验材料:噬菌体。
①结构⎩⎪⎨⎪⎧蛋白质构成的外壳DNA 分子位于头部内②特点:专门寄生在细菌体内的病毒。
(2)实验思路:用不同的放射性同位素分别标记蛋白质和DNA ,直接单独地去观察它们的作用。
(3)实验过程(4)实验说明及结论结合上述实验过程分析:1.标记噬菌体时,为什么不能直接用含35S 和32P 的普通培养基来培养T 2噬菌体? 答案 噬菌体营活细胞寄生生活,不能直接用培养基培养噬菌体。
2.能否用14C 和18O 标记噬菌体?能否用32P 和35S 同时标记噬菌体?答案 不能,因为DNA 和蛋白质都含C 和O ;不能用32P 和35S 同时标记噬菌体。
3.实验中搅拌的目的是什么?答案 目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
4.实验中离心的目的是什么?离心管的上清液和沉淀物中分别是什么?答案 离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中留下被感染的细菌。
5.用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中放射性也较高,可能是什么原因造成的?答案 搅拌不充分,有少量35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
6.用32P标记的噬菌体侵染细菌时,发现上清液中放射性也较高,可能是什么原因造成的?答案(1)保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内,经离心后分布于上清液中。
高中生物 第三章 遗传的分子基础 3.1 核酸是遗传物质的证据教学设计 浙科版必修2精编版
第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据一、设计理念《普通高中新课程标准》倡导的课程理念是:提高学生生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系的基本理念,建构主义的理论也告诉我们,知识的构建是一个不断由已知到未知的循序渐进的过程,这就要求教师通过自己组织有效的教学,合理的进行教学设计来达到上述目的。
生物学科的许多知识直接从生活或科学实验中来,例如,《核酸是遗传物质的证据》这节内容围绕控制生物遗传的真正遗传物质是什么而展开,教材给出了人类对遗传物质的认识和探索过程,从怀疑遗传物质是蛋白质到确定遗传物质是核酸,经历一系列重大发现,最后以无可辩驳的事实证明:核酸才是真正的遗传物质,充分展现了人类探知未知世界的艰难历程,正因如此,本节是我们进行科学史实、科学思维、科学方法教育的绝好资源。
教师要充分挖掘教材中育人的丰富内涵,充分准备相关的教学背景资料,合理的组织教学资源,为学生的知识构建搭好平台,学生能感悟知识的诞生过程,体验学习的乐趣,使我们的课堂教学充满活力与魅力。
建构主义学习观认为,学习不是知识由教师向学生的传递,而是学习者通过新、旧经验之间反复、双向的相互作用,来形成和调节自己的经验建构。
建构主义的教学观也强调教学应该从学习者的经验出发,进行角色的调整,通过布置良好的学习情境,鼓励学习者反省和思考,重视合作的学习方式。
依据建构主义理念,本节课将利用一些实验器材和教学视频,教师演示,学生观察思考,学生锻炼自己的观察发现能力以及提高思考归纳能力;小组合作讨论,学生形成自主思考、合作交流能力。
在整节课中,将充分注重学生的观点,以探究式学习和演示式教学为主,并且在教学过程中融入STSE的教育思想,引导学生把知识、技术、社会与环境联系起来,最终学生增强自身发现问题、分析问题、解决问题的意识和能力。
二、教学背景分析(一)教材的分析“核酸是遗传物质的证据”一节是新课标教材浙科版必修2第3章第1节的内容,是学生在学习了有关遗传的细胞学基础、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。
高中生物 第三章 遗传的分子基础 3.1 核酸是遗传物质
2.实验过程
用被标记蛋白质外壳的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌
结果:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低。
用被标记DNA的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌 结果:上清液放射性很低,沉淀物放射性很高。
科学家在沉淀物中得到大肠杆菌,大肠杆菌裂解后,又得到 大量子代噬菌体。
上清液 保温 搅拌离心
沉淀物 放射性高 说明: 32P(噬菌体DNA) 传递给子代 说明: 35S(噬菌体蛋白质) 传递给子代
只有RNA才能 感染烟草
实验 DNA是遗传物质,蛋白 结论 质等物质不是
DNA是遗传物质
RNA是遗传物 质
共同 ①设计思路都是设法把DNA(RNA)与蛋白质分开,单独地、直接 点 地去观察DNA(RNA)的作用;②都遵循了对照原则
课堂小练
1.在肺炎双球菌转化实验中,将R型活细菌与加热
杀死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,下列能
2.活体细菌转化实验
对上图实验的讨论 ①对比a、b两组的实验现象,这说明了什么?
活的S型菌使小鼠死亡。 ②d组小鼠为什么会死亡呢?
由于体内有活的S型菌的作用。 ③d组中活的S型菌如何出现?
活的R型菌变成了活的S型菌。
④什么使活的R型菌转变成活的S型菌? 加热杀死的S型菌使活的R型菌发生了转化。
设计思路是将DNA与蛋白质、荚膜分开,分别 与R型活菌混合培养,直接地、单独地观察它们 的作用。
(3)通过上述实验,能证明DNA是遗传物质而蛋 白质不是遗传物质吗?
能。通过上述实验证明了DNA在细菌转化中起到 了关键作用,是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
思维碰撞
埃弗里的实验引起了人们的注意, 但是,由于埃弗里实验中提取出 的DNA纯度最高时也还有0.02% 的蛋白质。因此,有人对他的实 验结论表示怀疑。
高中生物第三章第一节核酸是遗传物质的证据学案(含解析)浙科版必修2
核酸是遗传物质的证据一、DNA是遗传物质的间接证据1.DNA主要位于细胞核的染色体上,线粒体、叶绿体中有少量DNA,它们都有复制和遗传的自主性。
2.同一种生物在不同发育时期或不同组织的细胞中,DNA的含量基本相等。
3.所有诱发DNA结构变异的因素均能引起生物的遗传突变。
4.蛋白质不具备以上这些特征。
二、DNA是遗传物质的直接证据(1)原理:T2噬菌体侵染细菌后,在自身遗传物质的控制下,利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成分,从而进行大量繁殖。
(2)过程:①用35S和32P分别标记不同噬菌体的蛋白质和DNA;②用被标记的噬菌体分别侵染细菌;③在噬菌体大量繁殖时,对被标记物质进行检测。
(3)结论:DNA是遗传物质。
(1)原理:S型菌可使小鼠患败血症死亡。
(2)活体细菌转化实验(体内转化)过程:①R型菌注射小鼠→小鼠不死亡;②S型菌注射小鼠→小鼠死亡;③加热杀死的S型菌注射小鼠→小鼠不死亡;④S型死菌+R型活菌注射小鼠→小鼠死亡。
结论:S型细菌中含有“转化因子”,进入R型菌,能使R型菌转化为S型菌,使小鼠死亡。
(3)离体细菌转化实验(体外转化)①过程:S型菌DNA+R型菌R型菌+S型菌;S型菌蛋白质+R型菌R型菌;S型菌荚膜物质中的多糖+R型菌R型菌;S型菌的DNA+DNA酶+R型菌R型菌。
②结论:S型菌的DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
(4)结论:由(2)(3)实验可知DNA是遗传物质。
思考:人和具有细胞结构的生物遗传物质主要是什么?提示:主要是DNA。
三、烟草花叶病毒的感染和重建实验①TMV A RNA感染TMV A病毒;②TMV A蛋白质未感染病毒;③TMV B RNA感染TMV B病毒;④TMV B蛋白质未感染病毒;⑤TMV A RNA+TMV B蛋白质感染TMV A病毒;⑥TMV B RNA+TMV A蛋白质感染TMVB病毒。
2.结论:在RNA病毒中,RNA是遗传物质。
思考:T2噬菌体、HIV、流感病毒的遗传物质是什么?提示:T2噬菌体遗传物质是DNA,HIV、流感病毒的遗传物质是RNA。
高中生物 第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物
化钝市安居阳光实验学校第一节核酸是遗传物质的证据[随堂检测][学生用书P43]1.噬藻体是一种感染蓝藻的病毒(主要由DNA和蛋白质组成),用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞,培养一段时间,再经搅拌、离心后进行放射性检测。
相关叙述正确的是( )A.32P标记的是噬藻体DNA中的碱基胸腺嘧啶B.搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离C.离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中D.此实验证明DNA是噬藻体的遗传物质解析:选B。
32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸,故A错误;噬藻体侵染蓝藻的时候,只有DNA进入蓝藻,其蛋白质外壳留在蓝藻外,所以搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离,故B正确;离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中,故C错误;该实验缺乏对照实验,不能说明DNA是遗传物质,故D错误。
2.(2017·浙江4月选考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。
下列叙述正确的是( )A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎双球菌的菌落为光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的解析:选D。
S型肺炎双球菌菌落是光滑的,R型是粗糙的,故A错误;S 型菌经加热后蛋白质失活因此失去致病能力,故B错误;从病死的小鼠中分离出的S型菌和R型均有,转化因子不可能把所有的R型菌转化成S型菌,故C 错误;该实验只证明了加热杀死的S型菌中存在某种转化因子使R型菌转化成了S型菌,并没有证明该转化因子就是DNA,故D正确。
3.如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验,实验表明这种病原体( )A.寄生于细胞内,通过RNA遗传B.可单独生存,通过蛋白质遗传C.寄生于细胞内,通过蛋白质遗传D.可单独生存,通过RNA遗传解析:选A。
提取这种病原体,发现其由RNA和蛋白质组成,分别用其RNA 和蛋白质给植物接种,发现只有接种病原体RNA的植物得病,说明该病原体的遗传物质为RNA,该病原体为RNA病毒。
高中生物第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质学案1浙科版必修2
第一节核酸是遗传物质(1)1.教学目标与核心素养通过噬菌体侵染细菌的实验分析,尝试寻找证据解释现象,学会运用证据解释现象的科学思维方法认识建立物理模型表征DNA分子结构的重要方法,通过尝试制作DNA双螺旋结构模型,学会构建物理模型的方法通过探究DNA的复制过程,尝试运用证据解释现象,学会运用证据解释原理的科学思维方法在此过程中渗透核心素养中的生命观,任何生物(除病毒)都是由细胞组成的,我们有共同的起源,自然界的生命可以说与我们息息相关,每个人都应当善待生命,保护护生命,维系地球学习目标确定掌握肺炎链球菌实验的过程,理解其实验的设计理念,掌握噬菌体侵染细菌的过程,明白其培养原因,其侵染细菌的过程掌握生物的遗传物质为核酸2.学习重点难点1.教学重点:噬菌体侵染细菌的实验分析肺炎链球菌转化实验的原理和过程 DNA是主要的遗传物质2.教学难点:资料分析--噬菌体侵染细菌的实验肺炎链球菌转化实验原理和过程分析【温顾知新】课前完成1.染色体是由和组成2.基因与染色体的关系______________________________________3.孟德尔认为生物的性状是由_____________________控制的4.摩尔根通过实验证明:基因________________染色体上【答案】1.DNA 蛋白质2.基因在染色体上成线性排列3.遗传因子在【课堂探究】重、难点突破1.染色体是由DNA和蛋白质组成,那谁是遗传物质呢?(1)肺炎双球菌的转化(transformation)实验(Frederick Griffith)肺炎链球菌分为①_____________特点:和②____________________特点:【答案】S型有荚膜,有致病性 R型无荚膜,无致病性2.3.格里菲思提出一种假设:无毒性的R型活细菌+加热杀死后的S型细菌4.转化因子是?如何通过实验验证?结论:5.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明:6.体内体外转化实验最终证明了【答案】5.DNA可以引起细菌转化,而且纯度越高,转化效率越高。
2017-2018学年高中生物浙科版2教学案:第三章第一节核酸是遗传物质的证据含答案
第一节核酸是遗传物质的证据1.染色体由DNA、蛋白质(组蛋白和非组蛋白) 和少量RNA组成,其中DNA和组蛋白是染色体的主要成分。
2.证明DNA是遗传物质的经典实验有肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验。
前者证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;后者只证明了DNA是遗传物质。
3.花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
4.证明DNA或RNA是遗传物质的实验的共同设计思路是:分离出可能是遗传物质的DNA(或RNA和蛋白质),分别直接地、独立地观察它们在遗传中的作用。
5.一切生物的遗传物质是核酸,即DNA或RNA。
凡是细胞生物,遗传物质一定是DNA;病毒的遗传物质是DNA或RNA.6.没有任何实验能证明“DNA 是主要的遗传物质”。
考试内容必考加试核酸是遗传物质的证据(1)噬菌体侵染细菌的实验(2)肺炎双球菌转化实验(3)烟草花叶病毒的感染和重建实验bbabba噬菌体侵染细菌的实验1.实验方法同位素标记法,用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
2.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌(1)噬菌体的结构:(2)噬菌体的生活方式:活细胞寄生。
3.实验过程(1)标记噬菌体:(2)侵染细菌:4.实验结果分析分组结果结果分析对比实含32P上清液中几乎无32P—DNA进入验(相互对照)噬菌体+细菌32P,32P主要分布在宿主细胞内了宿主细胞内含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5.结论:DNA是遗传物质。
1.科学家为什么把T2噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料?科学家是如何进行研究的?提示:由于T2噬菌体只由DNA和蛋白质两种化学物质组成,DNA是由C、H、O、N、P五种元素组成,而蛋白质除含有C、H、O、N,有的还含有P和S等元素。
科学家采用放射性同位素标记法进行研究。
2.噬菌体侵染细菌的实验准备中,为什么不能直接用含35S和32P 的普通培养基来培养T2噬菌体?提示:因为噬菌体营寄生生活,只有在细菌体内才能进行增殖,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体,而不能直接用培养基培养噬菌体。
高中生物 第三章 遗传的分子基础 核酸是遗传物质的证据课件 浙科版必修2
A.噬菌体 B.细菌细胞 C.噬菌体和细菌 D.因噬菌体种类不同而有区别
3、若用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,能找到的放射性元素为(B )
A.可在外壳中找到15N和35S B.可在DNA中找到15N,32P C.可在外壳中找到15N D.可在DNA中找到15N,32P,35S
A.S型细菌的性状是由其DNA决定 B.在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入到 了R型细菌细胞中 C.DNA是遗传物质 D.蛋白质和多糖在该转化实验中,正好起了对 照作用
第三章 遗传的分子基础
第一节 核酸是遗传物质的证据格里菲思光镜下观察到的肺炎双球菌
菌 落
菌落(colony)单个微生物在适宜固体培养基表面或内 部生长繁殖到一定程度;形成肉眼可见有一定形态结构的 子细胞的群落。
类型
R型
荚膜
多糖
无
菌落 粗糙
S型
有 光滑
什么是败血症?
是一种全身性感染,致病菌克服 了免疫细胞的吞噬作用,侵入到血 液循环中,不断繁殖,产生大量毒 素,引起全身寒战,高热,恶心呕 吐等症状,严重者出现呼吸急促, 中毒休克,以至于死亡。
4、肺炎双球菌的转化实验,不能证明的 是( )
A.DNA是遗传物质 B.DNA控制蛋白质的合成 C.蛋白质不是遗传物质 D.染色体是遗传物质的主要载体
5、从S型肺炎双球菌中提取出的DNA,与R型 活菌混合培养,R型活菌繁殖的后代中有少量S 型菌体,这些S型菌体的后代均是S型,这个实 验表明DNA( )
1、将TMV型病毒的蛋白质与HRV型病毒的 RNA结合在一起,组成一个组合型病毒,用这 个病毒
去 病感毒染为烟(草D,则)在烟草体内分离出来的子代
高一生物第三章《第一节核酸是遗传物质的证据》课件19(浙教版必修2)
结论:
在S型细菌中存在 转化因子可以使R 型细菌转化为S型 细菌。
2、离体细菌转化实验 1944年由美国科学家艾弗里等人进行。
S型活细菌
实验中DNA的纯度越 高,R型细菌转化成S 型细菌的效率就越高
多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养
④合成:功能发生了转变的寄主细胞大量合成噬菌体特有的 核酸和蛋白质。
⑤组装:包装了DNA的头部和尾部组装成噬菌体的颗粒,这 个过程也叫做噬菌体的形态建成。
⑥释放:新合成的子代噬菌体颗粒从寄主细胞内释放出来。
2、实验过程
P49
3、结果分析
测试结果表明:侵染过程中,只有32P进入细菌,而35S未 进入,说明只有亲代噬菌体的DNA进入细胞。子代噬菌体 的各种性状,是通过亲代的 DNA 遗传的。DNA才是真正 的遗传物质。
第三章 遗传的分子基础
第一节 核酸是遗传物质的证据
一、噬菌体侵染细菌的实验 二、肺炎双球菌转化实验
1、活体细菌转化实验 2、离体细菌转化实验 三、烟草花叶病毒的感染和重建实验
一、噬菌体侵染细菌的实验
证明DNA是遗传物质的实验关键是:设法把DNA与蛋白质分 开,单独直接地观察DNA的作用。
1、噬菌体
它侵染细菌时可 以产生一大批与亲代 噬菌体一样的子代噬 菌体,增殖时合成蛋 白质,DNA复制的原料 来自细菌,模板为亲 代噬菌体的DNA。
噬菌体感染的基本过程是:
①吸附:噬菌体颗粒吸附到位于感染细胞表面的特殊接受器 上。
②注入:噬菌体DNA穿过细胞壁注入寄主细胞。
③转变:被感染的细菌细胞的功能发生变化,成为制造噬菌 体颗粒的场所。
高中生物第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据教案浙科版必修2
核酸是遗传物质的证据一.设计思路“核酸是遗传物质的证据”是浙科版生物《必修2·遗传与进化》第三章“遗传的分子基础”第一节的内容。
新课程理念大力倡导能培养学生生物科学素养和科学探究能力的教学方式。
因此,本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”作为主体思路,通过对科学史与课堂探究学习的有效整合,引导学生循着科学家的足迹,亲身体验科学家是如何发现问题、设计实验、合理推理、探求真理的科学思维和方法,同时学习科学家的严谨态度和合作精神。
二.教学分析1.内容分析:“核酸是遗传物质的证据”这节内容是从分子层面上认识遗传物质的本质,将为学习DNA 的复制、遗传信息的表达和基因突变等知识打下基础。
本节主要讲述了证明核酸是生物遗传物质的三个经典实验以及具体的研究思路和过程,同时教材中又隐性地蕴含着丰富的生物科学史资料,是用以开展课堂探究学习和培养生物科学素养的极好素材。
2.学情分析:学生已经具备了细胞增殖和受精作用等细胞学基础,掌握了染色体、蛋白质与DNA的化学组成等相关知识,这为新知识的学习奠定了认知基础。
高中生的思维目的性、连续性和逻辑性,已初步建立但仍有待完善,尤其在独立自主探究能力上存在显著的个体差异。
因此,在课前要做好小组的分配,促进组内合作交流;教学中要创设有效的问题情境,引导激活学生的思维。
三.教学目标及重难点1.知识目标:(1)总结“核酸是遗传物质”的探索过程;(2)分析肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理、过程和结论;(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2.能力目标:(1)通过分析图文资料、汇报学习成果等,培养学生识图、信息处理和语言表达能力;(2)领悟科学研究的过程和方法,培养学生自主探究能力,提升科学素养。
3.情感态度及价值观:(1)感悟实验的严密和优美,体会科学家解决问题的思维方式;(2)学习科学家的严谨态度和合作精神;(3)认同获得科学结论的基本方法是实验验证。
生物:3.1《核酸是遗传物质的证据》课件(浙科版必修2)
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伙儿到孔夫子供奉室领取各自的工钱。耿英已经等在那里了,她的身旁放了一个大木箱,里边放着足够支付大家全部工钱的,整散不一的银子。 她的面前,是一本已经结算好了的账薄;一大摞原始记录也放在旁边。尽管耿老爹一再请大家过去领取各自的工钱,但除了那些土木工匠师傅 们之外,帮工的乡亲们谁都不愿意领取自己的那一份应得的报酬。最后,在耿家全家人的再三劝说下,只有很少的一部分家庭经济不宽裕的人 各自领取了不多的一点儿。见此情况,耿家父子们当即就做出一个重大决定:第一年办学免收所有学杂费用!将所有在场的乡民们全部集中在 孔夫子供奉室前面之后,耿老爹大声宣布:“乡亲们哪,既然大家伙儿不愿意领取自己应得的报酬,即使领取了的,也距离足额工钱相差甚远, 那咱这小学堂和大戏台原定的修建费用就节余了不少呢,这些银子将全部用在以后的办学上。明年正月里招收的第一批学生,咱全部免收任何 费用了,学生们只需要自备笔、墨、纸、砚什么的即可。至于以后如何收取学杂费用,咱到时候根据实际使用情况再说!”全场报以热烈的掌 声!掌声平息后,耿正大声宣布:“乡亲们,咱们新建的这座学堂正式定名为‘耿家小学堂’了。眼下,除了课本儿还尚未编制印刷妥当之外, 其他一应事项已经全部就绪了!”热烈的掌声再度响起!耿正赶快抬起双手示意大家安静,继续说道:“按照计划,咱们的小学堂学制为五年。 教学计划初步设定为:一年级教授简单的认字、写字和计算技巧;二年级增加珠算和礼仪;三年级增加写作和人文地理;四年级增加历史和资 治;五年级增加天文常识。这些都是主课。另外,咱们学堂里还计划安排一些文娱活动、体育锻炼和劳动等方面的课程。”掌声再起,耿正再 次示意大家安静,接着说道:“在文娱活动课堂上,可以让娃娃们学习一些朗诵、吟唱和演奏乐器的基础知识和基本技能,并且根据学生们各 自的特长进行专门的培养。至于体育锻炼和劳动课程,可以增强娃娃们的体质,培养他们热爱劳动的好习惯,都是很有用的。至于这些课程将 占有多大的比例,以及学堂的大、小假期怎么安排,眼下还没有最后确定下来呢,咱在开学的时候再宣布哇。”一位急性子的乡民马上问: “什么时候开学呀?”耿正笑着说:“每年的正月十六,都是新学童的开学时间;当然,也是过完年假的所有学生的开学时间。大家伙儿可要 记住了,报到的时间是当日的辰时前两刻钟。从现在开始到下月底的这一段时间里,欢迎乡亲们为自己年满七岁的男女娃娃报名。因为咱们小 学堂这是招收第一批学生,年龄可以适当放宽至年满十五岁。”看到二狗子和大头互相望望显得有些失落的样子,耿正继续说道:“还有,考 虑到尽量能够让想要学习的所有年青人都有
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第一节 核酸是遗传物质的证据从图中我们可以看出,亲属之间在某些方面上具有一定的相似性,这就是我们平常所说的遗传。
其实,早在公元前3世纪,《吕氏春秋》中就记载着“夫种麦而得麦,种稷而得稷,人不怪也。
”也就是我们常说的“种瓜得瓜,种豆得豆。
”正是生物的遗传特性,才使生物界的物种能够保持相对稳定。
那么生物之间的这种相似性是由什么物质起作用,而在亲子代之间连续传递的呢?本节课我们就一起学习生物的遗传物质。
一、噬菌体侵染细菌的实验1.染色体的化学成分⎩⎨⎧DNARNA 蛋白质⎩⎪⎨⎪⎧组蛋白非组蛋白2.噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验材料:噬菌体。
①结构⎩⎪⎨⎪⎧蛋白质构成的外壳DNA 分子位于头部内②特点:专门寄生在细菌体内的病毒。
(2)实验思路:用不同的放射性同位素分别标记蛋白质和DNA ,直接单独地去观察它们的作用。
(3)实验过程(4)实验说明及结论结合上述实验过程分析:1.标记噬菌体时,为什么不能直接用含35S 和32P 的普通培养基来培养T 2噬菌体? 答案 噬菌体营活细胞寄生生活,不能直接用培养基培养噬菌体。
2.能否用14C 和18O 标记噬菌体?能否用32P 和35S 同时标记噬菌体?答案 不能,因为DNA 和蛋白质都含C 和O ;不能用32P 和35S 同时标记噬菌体。
3.实验中搅拌的目的是什么?答案 目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
4.实验中离心的目的是什么?离心管的上清液和沉淀物中分别是什么?答案 离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中留下被感染的细菌。
5. 用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中放射性也较高,可能是什么原因造成的?答案 搅拌不充分,有少量35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
6.用32P标记的噬菌体侵染细菌时,发现上清液中放射性也较高,可能是什么原因造成的?答案(1)保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内,经离心后分布于上清液中。
(2)保温时间过长,噬菌体在细菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中。
知识整合噬菌体营活细胞寄生生活,不能直接用培养基培养噬菌体;搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,经过离心,噬菌体颗粒到了上清液中,细菌留在沉淀物中;如果搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,会随细菌离心到沉淀物中。
保温时间要适当,时间过短,部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内,经离心后分布于上清液中;时间过长,噬菌体在细菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中。
1.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染细菌”的实验。
下图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表细菌。
下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是( )A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养细菌的,其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验,两组相互对照C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而细菌的遗传遵循基因分离定律D.若本组实验B(上清液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质答案 B解析由题干信息可知,图中亲代噬菌体已用32P标记,则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记;要证明DNA是遗传物质,还应设计一组用35S标记噬菌体的实验,二者为相互对照实验;细菌是原核生物,其遗传不遵循基因分离定律;若本组实验B(上清液)中出现放射性,可能是实验时间较长,细菌裂解导致的,也可能是部分噬菌体的DNA未侵入细菌,经搅拌、离心到上清液中的。
2.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的标记元素为( )A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S答案 B解析 用15N 、32P 、35S 共同标记噬菌体,15N 标记了噬菌体的DNA 和蛋白质外壳,32P 标记了噬菌体的DNA,35S 标记了噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面,DNA 进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA 为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA ,由于DNA 复制,故在子代噬菌体中能找到15N 和32P 标记的DNA ,不能找到35S 和15N 标记的蛋白质。
方法链接 “二看法”判断子代噬菌体标记情况二、肺炎双球菌转化实验1.肺炎双球菌的类型及特点肺炎双球菌⎩⎪⎨⎪⎧致病的S 型:有荚膜,菌落光滑不致病的R 型:无荚膜,菌落粗糙2.活体细菌转化实验 (1)过程(2)结论:S 型菌中的“转化因子”进入R 型菌体内,引起R 型菌稳定的遗传变异。
3.离体细菌转化实验 (1)过程(2)分析①S型菌的DNA能使R型菌发生转化。
②S型菌的蛋白质等其他物质不能使R型菌发生转化。
(3)结论:DNA是遗传物质,它赋予了生物的遗传特性。
在活体细菌转化实验中,将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,并从死亡小鼠体内分离到了活的S型菌,请分析:1.已知在80~100 ℃温度范围内,蛋白质将失去活性,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低到55 ℃左右时,DNA的结构会恢复,但蛋白质却不能恢复。
由此我们可以推断:在活体细菌转化的实验中,加热杀死的S型菌中的“转化因子”应该是哪种物质?答案是DNA。
2.研究表明,小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示:(1)从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么?答案R型菌被小鼠的免疫系统所杀灭。
(2)S型活菌是怎样产生的?答案加热杀死的S型菌的DNA将R型菌转化为S型活菌。
(3)S型菌是有毒性的,据此推测曲线bc段上升的原因是什么?答案有毒的S型菌在小鼠体内增殖,导致小鼠的免疫力降低,R型菌、S型菌数量都增加。
知识整合加热后S型菌和活R型菌一起注射到小鼠体内,开始时R型菌被小鼠的免疫系统所杀灭,数量下降,随着S型菌的DNA将R型菌转化为S型活菌, S型活菌逐渐增多,其毒性导致小鼠的免疫力降低,R型菌、S型菌数量都增加。
3.科学家用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。
由表可知( )A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子D.①~④说明DNA是主要的遗传物质答案 C解析第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关,A、B项错误。
第③组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关,第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R 型菌转化为S型菌,C项正确。
①~④只能说明DNA是遗传物质,而不能说明DNA是主要的遗传物质,D项错误。
4.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活答案 D解析能使小鼠死亡的是活的S型菌。
①DNA酶会将S型菌的DNA水解,从而失去转化作用,R型菌因此未发生转化,小鼠存活;②虽然DNA酶存在,但因加入了S型菌,因此小鼠死亡;③中没有R型活菌,S型菌的DNA不起作用,小鼠存活;④高温加热使S型菌的蛋白质及DNA 酶变性,虽然S型菌的DNA还存在,但由于后面加的是R型菌的DNA,所以不能发生转化作用,小鼠存活。
题后归纳 活体与离体细菌转化实验的比较三、烟草花叶病毒的感染和重建实验1.烟草花叶病毒的组成:蛋白质外壳和一条RNA 链。
2.过程 (1)感染实验(2)重建实验⎭⎪⎬⎪⎫TMV A 型蛋白质TMV B 型RNA 重建病毒――→侵染烟草→B 型后代。
⎭⎪⎬⎪⎫TMV A 型RNATMV B 型蛋白质重建病毒――→侵染烟草→A 型后代。
3.结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 。
4.基因的本质:遗传的基本功能单位是基因,基因是一段有功能的核酸,大多数生物中是一段DNA ,而在RNA 病毒中则是一段RNA 。
1.人、噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么? 答案 分别是DNA 、DNA 、RNA 、DNA 。
2.下列有关遗传物质的叙述,哪些说法是正确的? ①DNA 是所有生物的遗传物质②核酸是一切生物的遗传物质③酵母菌的遗传物质主要是DNA④病毒的遗传物质是DNA或RNA⑤艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA答案②④。
3.蚕豆细胞内的遗传物质彻底水解的产物有哪些?答案磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。
知识整合细胞生物同时含有DNA 和RNA,其中DNA是遗传物质;病毒只含有一种核酸,含有DNA(如噬菌体)的,DNA是遗传物质,含有RNA(艾滋病病毒、烟草花叶病毒等)的,RNA 是遗传物质。
5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病病斑不同,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草,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单独接种烟草,结果说明具有侵染作用C.c、d两过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟草,结果说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为烟草感染车前草病毒的症状,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 D解析由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草,因此无法证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。
6.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸答案 B解析A中豌豆的遗传物质只有DNA;B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上,细胞质中也有;C中T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含S元素;D中HIV的遗传物质是RNA,初步水解后产生4种核糖核苷酸。
1.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为同位素标记的方案应为( )A.用14C或3H培养噬菌体,再去侵染细菌B.用18O或32P培养噬菌体,再去侵染细菌C.将一组噬菌体用32P和35S标记D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质外壳答案 D解析用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳,35S仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中,32P仅存在于噬菌体的DNA中,而14C、18O、3H在蛋白质和DNA中都含有,无法区分是哪一种成分发挥作用,同时用32P、35S标记蛋白质和DNA,沉淀物和上清液中都有放射性,也无法判断是哪一种成分发挥作用。