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高一生物DNA是主要的遗传物质教案

2013-03-15 11页 doc 218KB 23阅读

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高一生物DNA是主要的遗传物质教案 高一生物DNA是主要的遗传物质教案 教学目标 1.知识目标    (1)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法,是目前自然科学研究的主要方法。   (2)理解DNA是主要的遗传物质。   2.能力目标   (1)通过肺炎双球菌的转化实验,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路,训练学生逻辑思维的能力。   (2)用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验,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   遗传的物质主要是DNA,...
高一生物DNA是主要的遗传物质教案
高一生物DNA是主要的遗传物质教案 教学目标 1.知识目标    (1)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法,是目前自然科学研究的主要方法。   (2)理解DNA是主要的遗传物质。   2.能力目标   (1)通过肺炎双球菌的转化实验,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验思路,训练学生逻辑思维的能力。   (2)用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验,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   遗传的物质主要是DNA,也有RNA,这就从遗传和变异的角度,强调了生命的物质性,有利于辩证唯物主义世界观的树立。 教学建议 关于“DNA是主要的遗传物质”的教材分析   《DNA是主要的遗传物质》主要讲述 DN A是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。教材首先交代了科学家们对实验的设计思想,即把组成染色体的主要成分——DNA和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用,然后再讲述实验过程,这样有利于学生科学思维方法的培养。为了使学生更全面地理解DNA是遗传物质这一结论,教材在教学内容上增加了“肺炎双球菌的转化实验”的内容;在讲述“噬菌体侵染细菌的实验”时,利用“同位素标记”的研究方法来进行说明。这样既符合科学的研究过程,又可以很自然地使学生导出DNA是遗传物质的结论,并且能使学生受到科学方法的教育。 《DNA是主要的遗传物质》这一小节在第六章中占有重要位置,学生只有真正理解这部分内容.才能在生物性状遗传和变异的复杂现象中,从根本上懂得生物遗传和变异的实质和规律。而证明DNA是遗传物质的直接证据,则是“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌”这两个经典实验,因此这两个实验的原理和过程是本小节的重点。   “探究科学发现过程来学习科学研究方法”是本节内容的难点。生物教学大纲中规定,通过生物学基础知识的学习,初步掌握基本的生物科学研究方法。因此在生物教学过程中对学生进行科学方法教育的渗透,成为当前生物教学改革的一个重点,而学生科学素养的形成是一个渐进的过程。在本节的教学过程中,要注重实验过程的探究与科学方法的学习相结合,充分发挥学生主体作用,使学生在探索学习中,得到科学研究方法的训练。 关于“DNA是主要的遗传物质”的证据的分析 1.证据之一:肺炎双球菌的转化实验 (1)实验目的:研究DNA和蛋白质谁是遗传物质? (2)实验材料:两种肺炎双球菌   S型细胞 R型细胞 菌落 光滑 粗糙 菌体 有多糖类的荚膜 无多糖类的荚膜 毒性 有毒性,可致死 无毒性 (3)实验原理:   S型肺炎球菌能使人患肺炎和小鼠患败血症;R型肺炎球菌对人和动物基本无影响。 (4)实验过程及结果:   ①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠正常。   ②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠死亡。  ③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,小鼠正常。   ④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡。 (5)关于实验结果的分析 实验分析:第1组实验注射的R型活细菌和第3组实验注射的杀死后的S型细菌均对小鼠无影响;第2组实验注射的S型细菌将导致小鼠患败血症而死亡;第4组实验注射R型活细菌和加热杀死后的S型细菌,最终导致小鼠患败血症死亡的事实说明:无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后,转化成了有毒的S型活细菌。并且格里菲斯从小鼠尸体上分离出了有毒性的S型活细菌,还进一步证实了这些转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型活细菌,即是可以遗传的。 (6)结论:格里菲思认为,在第4组实验中,已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。 (7)“转化因子”的本质是什么?   1944年,美国科学家艾弗里和他的同事,应用分子生物学技术,从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质,然后将它们分别加入培养R型细菌的培养基中,结果发现只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,DNA的纯度越高,转化的效果就越显著。由此可见,转化因子就是DNA。DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,也就是说DNA是遗传物质。 2.证据之二:噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验目的:研究噬菌体内DNA和蛋白质谁是遗传物质? (2)实验材料: 噬菌体   细菌 (3)实验原理:   噬菌体是专门寄生在活细菌体内的一类病毒,最终导致细菌细胞瓦解。噬菌体主要由头部(含DNA)和尾部(含蛋白质)组成。一般来说,蛋白质含S不含P,而DNA含P不含S。因而可将噬菌体内的S和P分别作同位素标记,来分析DNA和蛋白质在噬菌体生命活动过程中所起的作用。 (4)实验过程及方法: 分别用 (上图) (下图)标记的噬菌体感染细菌,通过搅拌和离到上清液(噬菌体体外壳)和沉淀物(细菌及进入细胞内的噬菌体DNA),并检测放射性,上清液具 的放射性(上图),沉淀物具 的放射性(下图)。 (5)结果分析:   上述实验结果明,噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA却进入了细菌体内。可见噬菌体在细菌体内的增殖是在亲代噬菌体DNA的作用下完成的。 (6)结论:   子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA的遗传而来的,亲代与子代之间保持有连续性的物质是DNA而不是蛋白质,因此,DNA才是噬菌体真正的遗传物质。 遗传物质是核酸还是蛋白质?   真核生物染色体的主要成分是核酸和蛋白质,其大致比例如下: 那么,遗传物质究竟是蛋白质还是核酸呢?   经研究发现,作为遗传物质至少要具备以下4个条件:   1.在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己;   2.能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢;   3.具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力;   4.结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并能遗传给后代。   蛋白质有可能是遗传物质吗?我们知道,组成蛋白质的主要的氨基酸约有四种。由于氨基酸的种类和数量不同,排列顺序不同,可以组成无数种蛋白质,这一点符合上述的第三个条件。蛋白质(特别是酶)能够控制生物的性状和代谢,这一点符合第二个条件。但是蛋白质不能进行自我复制,而且它在染色体中的含量往往是不固定的,分子结构也不稳定,它也不能遗传给后代,所以蛋白质不可能是遗传物质。   科学研究已经充分证明,核酸具备上述4个条件,所以核酸才是生物的遗传物质。核酸又分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。绝大多数生物体的遗传物质是DNA,有些病毒的遗传物质是RNA。 20世纪中期关于遗传研究的两个经典实验   细胞亚显微结构的研究和分子生物学的分析表明,染色体主要由DNA和蛋白质组成。为了确定DNA和蛋白质对遗传的决定作用,人们首先把DNA和蛋白质从生物体内分离并提纯出来,并证明把DNA放入另一生物体内时,第一个生物体的性状在第二个生物体中出现,且这种性状还能遗传给第二个生物体的后代,蛋白质则没有这种作用。目前为止,从高等动植物体内分离提纯DNA进行这种实验的例子还很少,但有关某些细菌 (1928年格里菲思和l944年艾弗里的肺炎双球菌转化实验)和病毒 (1952年赫尔希的噬菌体侵染细菌)的实验足以证明DNA和蛋白质在遗传中的作用了,这些实验被称为20世纪中期的经典实验。下面对这两个实验作简单介绍:(附对实验进行的表格) 1.噬菌体侵染细菌的实验   噬菌体又叫细菌病毒。我们知道病毒有三种:植物病毒、动物病毒、细菌病毒。病毒寄生的对象具有专一性,细菌病毒只能寄生在细菌体内,并可导致细菌解体死亡,故称噬菌体。   1952年美国科学家赫尔希和蔡斯做了著名的噬菌体侵染细菌 (大肠杆菌)实验。他们根据DNA结构中含有P但不含有S,组成蛋白质的氨基酸含有S而不含有P的事实,先用放射性 标记DNA, 标记蛋白质,然后再让这种作了标记的噬菌体去感染细菌。噬菌体侵染细菌的过程是:吸附→注入→合成→组装→释放。整个过程约需40分钟,最终就可释放出100~300个子代噬菌体。实验证明了只有噬菌体的DNA进入了寄主细胞,蛋白质的外壳则留在外边,从而证明了DNA在前后代中具有连续性,蛋白质不具备连续性;又因为实验结果,释放出与亲代保持相同的子代噬菌体(包括DNA和蛋白质外壳),说明了DNA能指导蛋白质合成。所以该实验是经典实验,是证明DNA是遗传物质的直接证据,由此得出结论:DNA是遗传物质。 2.肺炎双球菌转化实验   1928年,英国细菌学家格里菲思用一种双球菌对小鼠做实验。这种双球菌能够使多种哺乳动物患肺炎,因此也称肺炎双球菌。肺炎双球菌有一种有荚膜,在培养基上能形成光滑的菌落,感染这种细菌的小鼠最终会因败血症而死亡。因此这种细菌被称为有毒型(S);另有一种没有荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,小鼠的正常防御系统能够识别并杀死这种细菌,而使小鼠不患病。这种细菌因此被称为无毒型(R)。格里菲思把有毒的双球菌加热杀死后,给小鼠注射,小鼠不会死亡。可是当他把加热杀死的有毒菌(S)和活的无毒型菌(R)混合、给小鼠注射后,小鼠在24小时内全都死掉了。而且在死亡小鼠的心脏血液中找到了活的有毒型细菌(S)。这些活的有毒型细菌是从哪里来的?格里菲思提出,在死去的有毒型细菌中可能有一种转化因子,是它们使原本对小鼠无毒的细菌(R)变成了有毒的细菌(S)。 1944年,美国细菌学家艾弗里和他的同事们决心要找到这种转化因子。他们把有毒的肺炎双球菌加热杀死后,想办法分离出它的各种大分子物质。他们用蛋白酶处理这些大分子,把其中的蛋白质分解去除,然后用剩余物质与无毒的肺炎双球菌混合培养。结果无毒的双球菌变成了有毒的双球菌,并且他们分裂产生的后代也都能致病。而如果用DNA酶处理分离得到的大分子,把其中的DNA分解去除,然后用剩余物质与无毒的双球菌混合培养,结果无毒的双球菌不变成有毒的双球菌。   这些实验结果表明DNA就是要找的转化因子,它是遗传信息的携带者,表明DNA是遗传物质。 实验名称 实验过程及现象 结论 细菌的转化 1.注射活的无毒菌,小鼠正常。 2.注射活的有毒菌,小鼠死亡。 3.注射杀死的有毒菌,小鼠正常。 4.注射“活的无毒菌+杀死的有毒菌”,小鼠死亡。 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。 5.杀死的有毒菌与活的无毒菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。 6.杀死的有毒菌滤液与活的无毒菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。 7.从杀死的有毒菌滤液中提纯出:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。 噬菌体侵染细菌 用放射性元素 和 分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素 DNA是遗传物质 “证明DNA是遗传物质”的实验中的关键问题   首先,实验设计中最关键的是问题是设法把蛋白质与DNA分开,单独地、直接地去观察蛋白质和DNA的作用。   实验需要具备的技术手段是细菌的培养技术和DNA与蛋白质的提取分离技术。 教学设计 【教学重点、难点、疑点及解决办法】 1.教学重点及解决办法 教学重点:   (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。 解决办法:   (1)通过学生分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程,使学生确信S型死细菌细胞中含有某种转化因子。再通过艾弗里的体外转化实验,即从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等分别加入培养R型细菌的培养基中,引导学生明确只有DNA具有转化作用。   (2)通过学生分析赫尔希的噬菌体侵染细菌的实验过程,用同位素标记法,明确只有噬菌体的DNA注入到细菌体内,而蛋白质外壳留在外面,经分析得出,子代噬菌体DNA和蛋白质,都是在注入到细菌体内的噬菌体DNA指导下完成的,说明DNA是连续的。 2.教学难点及解决办法 教学难点: (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,RNA也是遗传物质? 解决办法:   (1)从科学研究方法入手,对每一个实验步骤进行分析,尤其要重视第3步和第4步两个实验。何谓加热杀“死”?杀“死”后的S型细菌还含有某种转化因子?这里需要从两方面说明,一方面加热的温度一般为60℃左右,不能太高;另一方面说明转化因子的结构相当稳定。另外,在设问“肺炎双球菌的转化实验中,证明DNA是遗传物质的实验设计中最关键的思路是什么?”通过学生回答、教师引导,最后指出关键是“DNA和蛋白质分开,单独、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。”   (2)通过讲解烟草花叶病的实例来说明,并列表对比。    【课时安排】  1课时。 【教学过程】 引言:上个学期我们已经学习过了生物的新陈代谢、生殖和发育,这些都是生物的基本特征。在新陈代谢和生殖发育的基础上,生物还表现出遗传和变异的特性,这也是生命的基本特征之一。从今天开始,我们将要学习这方面的知识。 第六章  遗传和变异   那么,遗传和变异究竟是怎样发生的?在生物体内是什么物质对遗传和变异起着决定作用?生物的遗传和变异有哪些共同的基本规律?对于这些问题,我们将在这一章进行学习。   我们知道,子代和亲代在性状上相似,是由于亲代将决定生物性状的遗传物质传给了后代,那么什么是遗传物质呢?                       第一节  遗传的物质基础 一、DNA是主要的遗传物质   通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的学习,认识到染色体在生物的传种接代中具有重要作用。染色体的主要成分是蛋白质和DNA。那么,这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?请看下面两个著名的实验。 1.DNA是遗传物质的证据   (1)肺炎双球菌的转化实验   出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图,让学生对图指出何者是R型菌体?何者是S型菌体?菌落各是怎样?毒性呢?以加深学生对两种细菌的了解。 提问:   ①肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象?   ②第四组的实验结果说明了什么?   ③艾弗里及其同事的设计思路是什么?他们的研究结果说明了什么?   学生阅读教材P2-P3,边看书边看图解,回答上述问题。   教师根据学生回答进行点拨,并强调:   实验过程可分为四大步骤:注射无毒性的R型活细菌,小鼠正常;注射有毒性的S型活细菌,小鼠患败血症死亡;注射加热杀死了的S型细菌,小鼠正常;注射“R型活细菌+杀死的S型细菌”,小鼠患败血症死亡。   第四组的实验结果表明,被加热杀死的S型细菌中,存在着使R型活细菌转变成S型细菌的“转化因子”。这一“转化因子”究竟是什么物质,当时的格里菲思并不知道。   DNA、蛋白质和多糖等,何者是“转化因子”,即遗传物质?艾弗里和他的同事设法以S型活细菌中提取DNA、蛋白质、糖类及无机物,分别与R型细菌混合培养,其结果是,只有加入DNA的,R型才转化为S型细菌。这一结果表明:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。   (2)噬菌体浸染细菌的实验   出示 噬菌体模式图,学习完各部分结构名称后,教师归纳:   噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部都具蛋白质的外壳,头内部含有DNA。   出示 噬菌体浸染细菌的实验过程图。 学生阅书P3-P4页,然后回答问题:   ①放射性同位素 和放射性同位素 用于标记噬菌体的何种成分?有什么目的?   ②叙述噬菌体侵染细菌的实验过程。   ③噬菌体在细菌体内的增殖是在何物质的作用下完成的?根据是什么?   ④这个实验的结果说明了什么? 教师归纳:   ①从元素组成来看,由于蛋白质分子中含S而不含P,DNA分子中含P而不含S。这样,就可让一部分噬菌体只标记蛋白质而不标记DNA,另一部分噬菌体只标记DNA而不标记蛋白质,从而分别观察这两种大分子物质的变化和作用。   ②噬菌体侵染细菌的过程:   吸附→注入(DNA)→复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→组装子代噬菌体。   ③噬菌体在细菌体内的增殖是在噬菌体DNA的指导下完成的,因为对被标记物质进行测试,结果表明噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部,只有噬菌体的DNA才进入细菌体内。   ④实验结果表明:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。 2.DNA是主要的遗传物质   (1)某些病毒的遗传物质是RNA   如烟草花叶病毒,不含有DNA,只含有蛋白质和RNA。对这些病素来说,RNA就起着遗传物质的作用。   (2)绝大多数生物的遗传物质是DNA。 (三)总结   通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体浸染细菌的实验,充分说明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。   虽然少数病毒的遗传物质是RNA,但绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。 【板书设计】 第六章  遗传和变异 第一节  遗传的物质基础 一、DNA是主要的遗传物质 1.DNA是遗传物质的证据   (1)肺炎双球菌的转化实验过程和结论   (2)噬菌体侵染细菌实验的过程和结论 2.DNA是主要的遗传物质   (1)某些病毒的遗传物质是RNA   (2)绝大多数生物的遗传物质是DNA 扩展资料 关于细胞质遗传  细胞质遗传生物的大多数性状是受染色体上的DNA控制的,染色体上的DNA存在于细胞核内,受核内DNA控制的遗传叫做细胞核遗传。但是,生物也有一些性状不是由细胞核内的DNA所控制,而是由细胞质里的DNA所控制,这样的遗传叫做细胞质遗传。   细胞质遗传的主要特点:细胞质遗传的主要特点一是细胞质遗传都表现为母系遗传;二一是杂交后代都不出现一定的分离比例。其原因是:细胞进行分裂时,细胞质中的遗传物质不像细胞核中染色体和DNA分子那样进行有规律的分离,而是随机地分配到子细胞中去。 关于细菌转化实验的补充内容   多年来,世界各国进行了许多细菌的转化实验,进一步确定遗传物质是DNA。所谓转化是指从甲种细菌提取出转化因素(即遗传物质)来处理乙种细菌,使乙种细菌获得甲种细菌的某些遗传特性。例如,人和动物的一种肺炎是由肺炎双球菌引起的。肺炎双球菌有许多种,像农作物的品种一样,各有其遗传的特异性。有人从一种有荚膜的肺炎双球菌中提取出DNA和蛋白质,再用这种DNA培养无荚膜的肺炎双球菌。结果,这种细菌转化成为有英膜的了,而且这一有荚膜的新特性还可以一代一代地遗传下去。如果用提取出的蛋白质培养细菌,就不能产生转化的效果。实验的结果可以确定,遗传物质是DNA,而不是蛋白质。 细胞质和细胞核的互作   细胞质的线粒体是一个半自主的细胞器,它有自己的基因组,能进行DNA的复制、转录和翻译,可以编码自身的、以及少量蛋白质。但这些过程并不是线粒体完全独立地进行的,它离不开核基因的指导与调控。线粒体基因表达所必需的一些蛋白质,如RNA聚合酶、核糖体大亚单位以及许多调控因子都是由核基因编码,在细胞质的核糖体上合成后,运输进入线粒体后再起作用。线粒体功能的正常发挥需要线粒体基因组和核基因组的互作。组成呼吸链的一系列结构蛋白是线粒体和细胞核共同编码的,这些蛋白质的正确组装,受核基因控制。同时,研究发现,细胞质的线粒体也可以以不同的方式影响该基因的表达。 典型例题   例1 所有病毒的遗传物质(   )   A.都是DNA    B.是DNA和RNA   C.都是RNA    D.是DNA或RNA   【解析】  病毒是非细胞生物,其成分只有DNA或RNA和蛋白质。大多数病毒所含的核酸是DNA,这种类型的病毒以DNA为遗传物质;少数病毒所含的核酸是RNA,它们以RNA作遗传物质。所以说,所有病毒的遗传物质是DNA或RNA。   【答案】  D   例2 若用 , , 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(   )   A.可在外壳中找到 和   B.可在DNA中找到 ,   C.可在外壳中找到     D.可在DNA中找到 , ,   【解析】  噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,DNA含有磷酸基和含氮碱基,能够标记上 和 。而蛋白质中含有氨基( )和甲硫氨酸,能够标记上 和 在噬菌体浸染细菌的过程中,蛋白质外壳留在外面,没有进入细菌内,只有DNA进入细菌内,并利用细菌的化学成分为原料(氨基酸、核苷酸)来合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA,因为这些原料中无放射性元素的原子,所以在子代噬菌体上,只有在某2个DNA分子中有原来侵入的那两条DNA链,其上含有 和 。   【答案】  B   例3 用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡?(  )   A.加热杀死的   B.活的,但缺乏多糖荚膜   C.加热杀死的肺炎球菌和缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物   D.既缺乏多糖又加热杀死的   【解析】  根据肺炎双球菌的转化实验的原理及结果分析,当高温杀死的和缺乏多糖荚膜的肺炎及球菌混合感染时,活的无荚膜肺炎双球菌(无致病能力)能吸收加热杀死的有荚膜肺炎双球菌的DNA,从而转化成活的有荚膜肺炎双球菌(有致病能力),导致小鼠生病并死亡。   【答案】  C   例4 作为主要遗传物质的 DNA与蛋白质的根本区别在于(  )   A.相对分子质量大   B.分子结构相对稳定   C.在细胞内的分布有一定规律性  D.子代DNA是以亲代DNA为模板的复制产物   【解析】  组成蛋白质的主要氨基酸约有20种,由于氨基酸的种类和数量不同,排列顺序不同,可以组成无数种蛋白质,具有贮存大量信息的潜在能力。蛋白质(特别是酶)能够控制生物的性状和代谢。但蛋白质不能进行自我复制,而且它在染色体中的含量往往是不固定的,分子结构也不稳定,它也不能遗传给后代,所以蛋白质不是遗传物质。但分子结构决定其功能,所以两者的主要区别在于NDA的分子结构具有相对稳定性。   【答案】  B   例5 将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,则在烟草体内分离出来的病毒具有(  )   A.TMV型蛋白质和HRV型的RNA  B.TMV型的RNA和HRV型蛋白质   C.TMV型蛋白质和TMV型的RNA  D.HRV型蛋白质和HRV型的RNA  【解析】  TMV与HRV型病毒的遗传物质都是RNA,将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,由于其遗传物质是RNA,用这种新品系病毒去感染烟草,其遗传物质RNA会在烟草体内利用烟草的化学成分来合成RNA,并以此RNA为模板来合成蛋白质外壳。所以子代病毒的RNA和蛋白质都是TMV型。   【答案】  C 习题精选 一、选择题 1.肺炎链球菌的转化实验,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 2.DNA在 溶液中的溶解度.随 的浓度变化而变化,在(  )浓度的 溶液中溶解度最低   A.     B.   C.     D. 3.下列说法正确的是(  )   A.一切生物的遗传物质都是DNA  B.一切生物的遗传物质都是RNA   C.一切生物的遗传物质是核酸   D.一切生物的遗传物质是蛋白质 4.噬菌体侵染细菌的实验能证明的是(  )   A.DNA是主要的遗传物质  B.蛋白质是遗传物质   C.DNA是遗传物质    D.DNA能产生可遗传的变异 5.注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是(  )   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.加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合 6. 噬菌体的结构组成为(  )   A.蛋白质、脂类    B.糖类、蛋白质  C.蛋白质、DNA    D.蛋白质、RNA 7.DNA遇二苯胺会在(  )条件下,被染成蓝色   A.0℃  B.10℃  C.50℃  D.100℃ 8.下列生物中只含一种核酸的是(  )   A.玉米  B.草履虫  C.金鱼  D.病毒 二、简答题 1.在生物的遗传中染色体具有__________,其主要是由_______和_______组成的,其中________是一切生命活动的________,但是作为遗传物质存在的则是_______。 2.将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡,而无荚膜的R型细菌________,但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则________,此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的________,经实验证明这种物质是______。 3.生物体中的DNA大部分存在于______上,还有少部分存在于细胞质中的_______和______中,因此说_______是遗传物质的______。 4.在做DNA的粗提取与鉴定的实验中,利用__________________________的原理,可将DNA析出,而利____________________________________的原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA。 参考答案 一、选择题 l.D  2.C  3.C  4.C  5.D  6.C   7.D   8.D 二、简答题 1.重要的作用  蛋白质 DNA蛋白质  体现者 DNA 2.败血病  不能使小白鼠致死  会导致其患病死亡  转化因子  DNA 3.染色体  叶绿体  线粒体  染色体  主要载体 4.当 的物质的量浓度为0. 14mol/L时DNA的溶解度最低;DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中某些物质则可以溶于酒精溶液 第2节 DNA分子的结构 【教学重点、难点、疑点及解决办法】 1.教学重点   (1)DNA分子的结构。   (2)碱基互补配对原则及其重要性。 (3)DNA分子的多样性。 2.教学难点 DNA分子的立体结构特点。 3.教学疑点   DNA分子中只能是A—T、C-G配对吗?能不能A—C、G—T配对?为什么? 4.解决办法:   (1)充分发挥多媒体计算机的独特功能,把DNA的化学组成、立体结构等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象,转化为易于吸收的知识。   (2)通过制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA分子结构特点的理解和认识。   (3)通过讨论交流、通过提高学生的识图能力、思维能力,通过配合适当的练习,将知识化难为易。 (4)通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性,来说明只能是A—T、C—G配对。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 引言:我们经过学习,已经知道DNA是主要的遗传物质,DNA分子是怎样贮存遗传信息的?它又是怎样决定生物性状的?要回答这些问题,就必须弄清DNA的结构。 新课: 第2节 DNA分子的结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 列出“思考与讨论”问题,引导学生阅读课文P47—49,培养学生的自学能力与自我探究能力。 小结:沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型,为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。 下面我们来进一步探讨学习DNA分子的结构。 二、DNA分子的结构   1.DNA的化学组成   学生回顾并阅读教材P42-43和P47-49,看懂图3-1和图3-11及银幕上出现的结构平面图,基本单位图。学生回答下列问题:   ①组成DNA的基本单位是什么?每个基本单位由哪三部分组成?   ②组成DNA的碱基有哪几种?脱氧核苷酸呢?DNA的每一条链是如何组成的?   学生回答后,教师点拨:   ①组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,它由一个脱氧苷糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。   ②组成DNA的碱基有四种:腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);有四种脱氧核苷酸:腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成多脱氧核苷酸链。   2.DNA分子的立体结构   出示DNA模型,学生阅书第8页,指着模型进解说过归纳,结构的主要特点是:   ①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构(简要解释“反向”,一条链是5-3,另一条链是3-5,不宜过深)。   ②脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧。   ③碱基互补配对原则:   两条链上的碱基通过氢键(教师对“氢键”要进行必要的解释)连接成碱基对,且碱基配对有一定的规律:A—T、G—C(A一定与T配对,G一定与C配对)。   可见,DNA一条链上的碱基排列顺序确定了,根据碱基互补配对原则,另一条链上的碱基排列顺序也就确定了(可在黑板上练习一道题以巩固互补配对原则)。   教师设问,学生思考后,由教师回答:   设问一:碱基配对时,为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢?   这是由于嘌呤碱是双环化合物(画出双环),占有空间大;嘧啶碱是单环化合物(画出单环),占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的,只有双环化合物和单环化合物配对才合适。   设问二:为什么只能是A—T、G—C,不能是A—C,G—T呢?   这是由于A与T通过两个氢键相连,G与C通过三个氢键相连,这样使DNA的结构更加稳定,所以,A与T或G与C的摩尔数比例均为1:1。   学生训练:某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18%,那么鸟嘌呤的分子数占(  )   A.9%  B.18%  C.32%  D.36%   答案:C   (为巩固DNA立体结构的有关知识,加深对DNA分子结构特点的理解,此时应让学生做P50《模型构建 制作DNA双螺旋结构模型》,实验的材料及一些基本步骤可在上课前准备好,教师示范,控制好上课的时间)。   3.DNA的特性   师生共同活动,学生讨论和教师点拨相结合。   ①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DAN分子的稳定性。   ②多样性:DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变,而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对,这些碱基对可能的排列方式就有 种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的,其排列种类几乎是无限的,这就构成DNA分子的多样性。   ③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。   小结:本节课我们学习了DNA的化学组成,DNA的立体结构和DNA的特性。组成DNA的碱基共有A、T、G、C四种,构成DNA的基本单位也有4种。每个DNA分子由二条多脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构,两条链上的碱基按照碱基互补配对原则,即A—T、G—C,通过氢键连接成碱基对。DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。多样性产生的原因主要是碱基对的排列顺序千变万化,4种脱氧核苷酸排列的特定顺序,包括特定的遗传信息。每个DNA分子能够贮存大量的遗传信息。 【板书设计】 第二节 DNA分子的结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 二、DNA分子的结构 PAGE 11 选择双冠 文理双冠www.21sge.com双冠教育海口学习中心0898--32860821
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