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小学语文的教学教案

发表时间:2020-04-20

《DNA是主要的遗传物质》教学反思。

一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?小编收集并整理了“《DNA是主要的遗传物质》教学反思”,相信您能找到对自己有用的内容。

《DNA是主要的遗传物质》教学反思
《DNA是主要的遗传物质》是高中生物新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章基因的本质第1节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础:有丝分裂、减数分裂和受精作用过程的研究、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,提出了组成染色体的两种成分究竟哪一种是遗传物质这一问题,在相当长的时间里,人们一直把蛋白质作为遗传物质,那么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验:肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验,证明了DNA是遗传物质,最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实,说明这些生物的遗传物质是RNA,从而得出DNA是主要的遗传物质这一结论。
我在设计本节课时以自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念,切实落实以学生为主体的教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法,使学生在老师指导下主动地、富有个性和创造性地学习。
通过减数分裂知识的学习,学生已经明确了染色体在亲子代遗传中的重要作用,以及染色体和基因之间的关系,知道染色体是由蛋白质和DNA组成的,而且现实中关于遗传物质的信息较多,比如DNA鉴定亲子关系,因此学生们对遗传物质是DNA不陌生,但对DNA是如何被证明是遗传物质的历程一无所知,且对DNA是主要的遗传物质有着较深的错误理解,需要通过本节课纠正错误观点,并学习科学研究的思路和方法。
根据主体性教学目标,以自主性、探究性、合作性为学生学习的三个基本维度,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为归宿,在教学过程中由于限于实验条件,本节课的两个经典实验学生不能自己亲自动手,所以再讲本节课时注意配以多媒体、挂图和教材插图辅助教学,对采用引导探究教学模式,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并引导学生模拟科学发现过程,进行分析、讨论、归纳和总结。
在教学方法的设计,本节课我主要采用支架式的建构主义的教学方法,充分结合教材特点和学生实际,根据本节课的知识特点,先建立知识框架,在教师情景创设的引导下,通过介绍科学家的实验(格里菲思、艾弗里肺炎双球菌转化实验以及噬菌体侵染细菌的实验),引导学生思考和分析问题,再通过小组间的协商、讨论,以及从自己设计的实验来验证自己的推测,最后师生共同得出结论,这大大增强学生学习的兴趣和自信心,在教学过程中让学生掌握实验设计的一般步骤并培养其科学精神以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力。
本节课的教学目标主要包括三个方面,第一是知识与技能目标,要求(1)总结DNA是主要的遗传物质的探索历程。(2)分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。(3)了解实验研究的方法是自然科学研究的主要方法。(4)理解DNA是主要的遗传物质;第二是过程与方法目标,(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浸染细菌的实验,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,探索实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力;第三是情感与价值观目标,(1)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,进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。(2)认同与人合作在科学研究中的重要性,讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。(3)认同人类对遗传物质的认识不断深化不断完善的过程。
按照我的设计上完这节课后,感觉学生的学习情况很满意的,达到了我的预期目的。主要体现在以下几方面:
1、根据学习者的特征,教师要恰当创设问题情景,使所有层次的学生都能参与到学习中来,我根据平时生活中常见的条形码和二维码创设问题情景:引导学生思考:在生物体内,有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的条形码呢?它在哪里?又是如何传递的?这个情景创设充分调动了学生的兴趣,使学生进入尽快的进入学习状态。
2、生物教学离不开实验,实验设计理念和实验方法是生物教学的关键。本节课我让学生们通过肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验学习,思考相应的问题,同时通过这两个实验,让学生得出相应的实验结论:DNA是遗传物质而不能证明DNA是主要的遗传物质,随后让学生设计烟草花叶病毒侵染烟草的实验,从而证明DNA是主要的遗传物质。整个过程需要学生根据教材内容精心思考,并对所设计实验进行分析比较,大大开阔了学生的视野,提高了其实验设计能力。
3、在生物教育中同样要渗透德育教育,作为一名教师,时刻要把教书育人放在首位。在本节课中我通过肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,请同学们体会科学实验成功的背后科学家们不断探索新知的执着精神,锲而不舍的精神,使学生能在情感与价值观上得到相应的升华。
上完这节课后,在教学过程中我感觉还有一些不满意的地方:(1)感觉课堂时间较短,学生思考的时间不多,没有让学生很好的完全投入课堂学习中,感觉多数问题并没有思考成熟;(2)因为学生初次接触肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,所以在教学上我语言组织稍显啰嗦,从而浪费了部分时间;(3)多媒体课件单调,其中没有两个经典实验的视频,完全靠教师口述和课件的图片引导学生理解实验设计思路。
总之,通过这节课的教学,我明白我尚需要不断改进自己的教学,精心设计教学过程,及时发现自己的不足,不断总结学习。

相关知识

《DNA是主要的遗传物质》教学设计


《DNA是主要的遗传物质》教学设计
一、设计理念
《考试大纲》中能力要求的实验与探究能力明确指出考生应具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。高三生物的一轮复习也应着重培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养,使学生在复习中形成能力,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为理念,落实教学的主体性,提高学生的探究能力。
二、教材分析
1.地位和作用
DNA是主要的遗传物质一节是,是在前面复习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、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分析的。虽然绝大多数学生对DNA是主要的遗传物质这一结论已经认可,但是对此结论的得出过程仍不是很理解,特别是对一系列推理论证试验的设计及科学家们的探究思想还不能深入体会。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材。在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法。
2.重点和难点
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
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
三、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
学习科学家严谨作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神。
四、教学模式
根据设计理念和教学目标,以设疑导引、自主探究、合作升华为基本教学模式,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生分析、讨论、归纳和总结。
五、教学过程实录教学
环节教师活动学生活动设计意图设


入多媒体展示一系列指纹(课前采集学生的)思考:1为什么可以根据犯罪现场的指纹来确定罪犯身份?为什么?2生活中还有哪些应用实例?从而引导学生思考决定生物性状(特征)的物质是生物的遗传物质学生据生活经验获取的信息回答:每个人的指纹均不同,遗传物质具有特异性;进行亲子坚定、罹难者身份确定联系生活实际,创设问题情景,以此来激发学生强烈的求知欲。








索一、对遗传物质早期推测(指导学生阅读)二、肺炎双球菌的转化实验用多媒体展示肺炎双球菌转化实验(四组,见教材43页)。并提出问题:1.实验先进行第一、二组的目的是什么?可否直接进行第四组?2.对比分析第一、二组说明什么?第二、三组说明什么?第三、四组又说明什么?3.该实验能否证明DNA是遗传物质?实验结论是什么?4.艾弗里实验最关键的设计思路是什么?教师引导学生共同得出结论:第一、二组起对照作用,证明R型细菌和S型细菌的作用,同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此,不能直接进行第四组。第一、二组说明了R型细菌不具有致死性,S型细菌具有致死性;第二、三组说明了死亡的S型细菌不具有致死性;第三、四组说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌,并且这种转化的性状可以遗传。该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论是S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。最关键的设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开,分别与R型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。三、噬菌体侵染细菌的实验课件展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验提出问题供学生讨论,教师深入小组成员中参与讨论。1.该实验用了什么方法?什么探究中还用过此方法?2.用35S、32P标记物质的理论基础是什么?能否用14C和18O进行标记?3.如果实验用上述方法进行,测试的结果如何?表明了什么?4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的?子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的?5.此实验的指导思想是什么?6.此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性?实验的结论是什么?教师引导学生共同得出结论:同位素标记法a用35S、32P标记是因为DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S。而DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素。b用带35S的噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体都不带标记。用带35P的T2噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体带标记。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。由实验过程分析可知:噬菌体是在自身DNA的作用下在细菌体内完成增殖的。DNA是自我复制形成的,蛋白质是在DNA指导下合成的。指导思想是将DNA与蛋白质分开,分别去感染细菌直接、单独地观察它们的作用。证明了DNA能自我复制,具有连续性;能指导蛋白质的合成。结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是。四、烟草花叶病病毒感染烟草的实验教师提供给学生烟草花叶病病毒相关知识,引导学生设计实验方案证明RNA也是遗传物质(参照前面的实验学生阅读思考问题:20世纪30年代以前,人们认为蛋白质是遗传物质
分组讨论、观察并用语言描述实验过程。最后得出结论。
1.分组观察用语言描述实验过程
2.学生观察、分析、讨论问题。
学生结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验进行分组讨论、设计实验方案,进行实验探究;然后汇报交流实验方案和实验现象、分析原因。让学生沿着科学的发展轨迹分析问题
1.培养学生的语言组织能力。
2.培养学生观察能力和分析问题的能力。
3.培养学生处理信息和归纳总结能力
4.培养学生的合作精神。

培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。归纳
总结教师让学生根据以上实验思考问题:不同生物的遗传物质是什么?学生分析、讨论:DNA是主要的遗传物质培养学生分析、总结的能力。培养学生自主学习的能力。拓展
提高1.请学生思考并回答教材课后习题。2.结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验,分析作为遗传物质应具备哪些特点?学生结合所学知识进行分析,以加深对所学知识的理解和应用。培养学生应用知识解决实际问题的能力。六、课后反思
本节课的教学内容涉及的实验,在现有的实验室条件下是不可能完成的,在传统的教学中,都是老师滔滔不绝地讲,学生默默地听,课堂气氛沉闷,教学效率低下,更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境,激发学生的学习积极性。由单纯的信息表达和灌输转变为引导、激发,使学生变被动为主动,成为课堂的主体,在观察和思考中,愉快地学习。这样既大大提高了课堂效率,又培养了学生探究、分析、表达等能力,取得了良好的效果。

DNA是主要的遗传物质(新课标)


一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助教师更好的完成实现教学目标。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?以下是小编收集整理的“DNA是主要的遗传物质(新课标)”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

第3章基因的本质

第1节DNA是主要的遗传物质

一、设计理念

根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养,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”为设计理念,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。

二、教材分析

1.地位和作用

“DNA是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、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。在相当长的时间里,人们一直把蛋白质作为遗传物质,那么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质,最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实,得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材。在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。

2.重点和难点

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。

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。

三、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”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

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,进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。

四、教学模式

根据主体性教学目标,以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为归宿,本节课采用“引导探究”教学模式,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生模拟科学发现过程,进行分析、讨论、归纳和总结。

“引导探究”教学模式流程:设疑导入→引导探索→归纳总结→拓展升华

五、教学程序

教学
环节

教师
活动

学生
活动

设计
意图

设疑
导入

多媒体展示商品条形码。

请同学们说一说在哪些地方见到这些条形码,它们有什么作用?

从而引导学生思考:在生物体内,有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的“条形码”呢?它在哪里?又是如何传递的?

学生根据日常生活经

验获取的信息回答:

商品上的条形码包含着商品名称、价格、生产日期、产地等信息。

联系生活实际,创设问题情景,以此来激发学生强烈的求知欲。

引导探索

一、对遗传物质的早期推测

指导学生阅读。

二、肺炎双球菌的转化实验

教师用多媒体展示肺炎双球菌转化实验(四组,见教材43页)。并提出问题:

1.实验先进行第一、二组的目的是什么?可否直接进行第四组?

2.对比分析第一、二组说明什么?第二、三组说明什么?第三、四组又说明什么?

3.该实验能否证明DNA是遗传物质?该实验的结论是什么?

4.艾弗里实验最关键的设计思路是什么?

教师引导学生共同得出结论:

第一、二组起对照作用,证明R型细菌和S型细菌的作用,同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此,不能直接进行第四组。

第一、二组说明了R型细菌不具有致死性,S型细菌具有致死性;第二、三组说明了死亡的S型细菌不具有致死性;第三、四组说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌,并且这种转化的性状可以遗传。

该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论是S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。

最关键的设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开,分别与R型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。

三、噬菌体侵染细菌的实验

课件展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验(教材第45页)。

提出问题供学生讨论,教师深入小组成员中参与讨论。

1.该实验用了什么方法?在什么探究中还用过此方法?

2.用35S、32P标记物质的理论基础是什么?能否用14C和18O进行标记?

3.如果实验用上述方法进行,测试的结果如何?表明了什么?

4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的?子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的?

5.此实验的指导思想是什么?

6.此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性?实验的结论是什么?教师引导学生共同得出结论:

用同位素标记法。

用35S、32P标记是因为DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S。而DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素。

用带35S的噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体都不带标记。用带35P的T2噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体带标记。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。

由实验过程分析可知:噬菌体是在自身DNA的作用下在细菌体内完成增殖的。DNA是自我复制形成的,蛋白质是在DNA指导下合成的。

指导思想是将DNA与蛋白质分开,分别去感染细菌,直接、单独地观察它们的作用。

证明了DNA能自我复制,具有连续性;能指导蛋白质的合成。结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是。

四、烟草花叶病病毒感染烟草的实验

教师提供给学生烟草花叶病病毒相关知识,引导学生设计实验方案证明RNA也是遗传物质(参照前面的实验)

学生阅读思考问题:20世纪30年代以前,人们认为蛋白质是遗传物质。

分组讨论、观察并用语言描述实验过程。最后得出结论。

1.分组、学生观察用语言描述实验过程。

2.学生观察、分析、讨论问题。

学生结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验进行分组讨论、设计实验方案,进行实验探究;然后汇报交流实验方案和实验现象、分析原因。

让学生沿着科学的发展轨迹分析问题。

1.培养学生的语言组织能力。

2.培养学生观察能力和分析问题的能力。

3.培养学生处理信息和归纳总结能力

4.培养学生的合作精神。

培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。

归纳
总结

教师让学生根据以上实验思考问题:

不同生物的遗传物质是什么?

学生分析、讨论:

DNA是主要的遗传物质

培养学生分析、总结的能力。

培养学生自主学习的能力。

拓展
升华

1.请学生思考并回答教材课后习题。

2.结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验,分析作为遗传物质应具备哪些特点?

学生结合所学知识进行分析,以加深对所学知识的理解和应用。

培养学生应用知识解决实际问题的能力。

第1节 DNA是主要的遗传物质


教学目标

(一)知识目标

掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理,以及从实验中得出的结论(DNA是遗传物质)。

(二)能力目标

通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程,学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。

(三)情感目标

1、概述人类对遗传物质的探索过程,认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。

2、通过学生自己设计验证性实验,培养分析问题、解决问题的能力,发展科学思维和创新的能力。

(四)重点难点

1、重点:肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

2、难点:肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

课时说明

本节内容1课时,授课过程(包括与学生的互动)大约用时30min,例题解析以随堂练习的方式完成,课后练习可作为作业。对于例题解析和课后练习可根据时间情况灵活选用。

导入:有趣的生物遗传现象

1、种瓜得瓜,种豆得豆。

2、龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞。

另外,“老子英雄儿好汉”“将门生虎子”也在一定程度上说明了遗传的作用(这两句俗语还要考虑家庭教养环境的影响,与本文无关,不再赘述)。

概括:生物亲代与子代之间,在形态、结构和生理功能上常常相似,这就是遗传现象。

一、人类对遗传本质的探究

19世纪中叶,孟德尔通过植物的杂交实验提出生物的每一个性状都是通过遗传因子(后称基因)来传递的。遗传因子在体细胞中成对存在,在减数分裂形成的配子中成单存在,配子结合(受精作用)后,遗传因子又恢复到成对状态。

19世纪末,科学家研究了生物生殖过程中细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程,了解到染色体的活动有一定的规律:体细胞(2N);配子(N);受精卵(2N)。

据此,有人设想:莫非遗传因子就是染色体,一条染色体就是一个遗传因子?这不可能,因为生物的性状很多,而染色体的数目有限。那么,一定是一个染色体上有许多个遗传因子(基因)。基于这样的认识,1903年萨顿和鲍维里提出遗传因子存在于染色体上的假说。后来事实证明了这一点。

仲老师语录:

在人类前行的文明史上,每一个伟大的假设都跟随着一个伟大的发现。:)

在证明DNA是遗传物质还是蛋白质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么?

(必须将蛋白质与DNA分开,单独、直接地观察它们的作用,才能确定究竟谁是遗传物质。)

二、DNA作为遗传物质具备的条件

1、分子结构具有相对的稳定性,但在特殊情况下又能产生可遗传的变异;

2、能自我复制,前后代保持一定的(连续性);

3、能指导蛋白质的合成,从而控制生物的新陈代谢和性状;

4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。

什么结构或物质具备这些条件呢?

三、核酸(DNA、RNA)是遗传物质的实验证据

证据一:肺炎双球菌的转化实验——DNA是遗传物质

(一)格里菲思细菌转化实验

1、两种菌落的比较

菌落

荚膜

毒性

R型细菌菌落

粗糙

无荚膜

无毒

S型细菌菌落

光滑

有荚膜

有毒

2、实验过程

3、小结

步骤

方法

现象

结论

1

R菌活菌注射

小白鼠正常

R菌无毒性

2

S菌活菌注射

小白鼠死亡

S菌能使小白鼠致病

3

S菌高温灭活

小白鼠正常

加热杀死的S菌不使小白鼠致死

4

高温灭活:S菌+R菌

小白鼠死亡

死亡的S菌中可能有使R菌转化因子

5

提取4实验死鼠

发现S活菌

死亡的S菌能使R菌转化为S菌

为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内,导致小鼠死亡?(因为R型细菌转化成了S型细菌,使小鼠患败血症而死亡.)

格里菲思实验的结论是什么?

实验结论: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)。

(二)艾弗里DNA转化实验(图解)

艾弗里的思路

1.实验材料:选用肺炎双球菌。
2.假设:DNA是遗传物质。
3.实验操作:将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来,分别与R型细菌进行混合。

4.预期结果:只有DNA与R型细菌进行混合,才能使R型细菌转化成S型细菌。

5.实验结果:与预期结果吻合。

6.分析结论:DNA是遗传物质。

由此可见,科学家是设法把DNA与蛋白质分开,从而单独地、直接地去观察DNA的作用。

但是,艾弗里转化实验所使用的DNA中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。那么,还有没有更具有说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢?

证据二:噬菌体侵染细菌的实验——DNA是遗传物质

实验过程及结果:

亲代噬菌体

寄主细胞内

子代噬菌体

实验结论

第一组实验

32P标记DNA

有32P标记DNA

DNA有32P标记

DNA分子具有连续性,是遗传物质

第二组实验

35S标记蛋白质

无35S标记蛋白质

外壳蛋白质无35S

某些不含有DNA的病毒,其遗传物质又是什么呢?

证据三:烟草花叶病毒侵染烟草的实验——RNA也是遗传物质

结论:RNA也是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。

四、“千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”:结论

想一想:

为什么说:“DNA是主要的遗传物质,染色体是遗传物质的主要载体?”

DNA(脱氧核糖核酸)

核酸(一切生物的遗传物质)

RNA(核糖核酸)

五、“欲穷千里目,更上一层楼”(超越科学家):自主探究

艾弗里的实验虽然得到了大多数科学家的认可,但仍然有人提出了异议。你能分析一下这个实验存在哪些不足吗?应该怎样改进呢?

六、“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”:例题解析

将分离后的S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与R型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内,小白鼠不死亡,从其体内分离出来的仍是R型肺炎双球菌。将分离后的S型肺炎双球菌的DNA与R型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内,则小白鼠死亡,并从体内分离出来了S型有荚膜的肺炎双球菌。以上实验说明()

A、R型和S型肺炎双球菌可以互相转化

B、S型的蛋白质外壳可诱导R型转化为S型

C、S型的DNA可诱导R型转化为S型,说明了DNA是遗传物质

D、R型的DNA可使小鼠致死

C

将分离后的S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与R型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内,小白鼠不死亡,说明S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质不能控制产生出能致死的S型的肺炎双球菌。将分离后的S型肺炎双球菌的DNA与R型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内则小白鼠死亡,并从体内分离出来了S型有荚膜的肺炎双球菌,说明S型肺炎双球菌的DNA能控制形成新的S型有荚膜肺炎双球菌,使生物致死。说明DNA是遗传物质。

用DNA酶处理过的S型细菌不能使R型细菌发生转化。下列关于这一实验的叙述,不正确的是()

A、这个实验是为了证实DNA的分解产物不是遗传物质。

B、这个实验是为了从反面证明DNA是遗传物质。

C、这个实验证实DNA的分解产物不是“转化因子”。

D、这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要工作之一。

A

这是艾弗里在证明DNA是遗传物质的过程中,为了进一步从反面证明DNA是遗传物质而做的一个实验,它是关于遗传物质研究的一个重要组成部分,其主要目的在于从反面证明DNA是遗传物质,而不是为了证明DNA的分解产物是不是遗传物质。

噬菌体侵染细菌的实验中,子代噬菌体的蛋白质外壳是()

A、在噬菌体DNA的指导下,用细菌的物质合成的

B、在细菌DNA的指导下,用细菌的物质合成的

C、在噬菌体DNA的指导下,用噬菌体的物质合成的

D、在细菌DNA的指导下,用噬菌体的物质合成的

A

当噬菌体侵染细菌时,注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA,子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下,用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。

下列能通过噬菌体侵染细菌实验过程证实的是()

A、DNA能产生可遗传的变异B、DNA是遗传物质

C、DNA能自我复制D、DNA能控制蛋白质合成

B、C、D

此实验产生的子代噬菌体与亲代噬菌体相似,无可遗传变异产生。因亲代噬菌体的DNA进入细菌体内,蛋白质外壳留在外面,所以完成DNA复制、指导子代噬菌体蛋白质外壳的形成等过程都是亲代噬菌体DNA分子的作用,同时证明了DNA是遗传物质。

噬菌体成分

细菌成分

核苷酸标记

32P

31P

氨基酸标记

32S

35S

某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时,分别用同位素32P和35S做了标记(见下表):此实验所得结果是子噬菌体和母噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析:

(1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是;

(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是;

(3)此实验说明了。

(1)32P、31P;(2)35S;(3)DNA是遗传物质。

在噬菌体侵染细菌的实验中,噬菌体的DNA被注入细菌细胞内,并在细菌内以细菌的核苷酸为原料,以噬菌体的DNA分子为模板合成许多和亲代噬菌体一样的DNA。这样在细菌内新形成的子代噬菌体的DNA既有以细菌内的核苷酸为原料新合成的DNA链,又有原来注入到细菌体内的亲代噬菌体DNA链。所以子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是31P与32P。在噬菌体侵染细菌的过程中,在噬菌体DNA注入细菌内时,噬菌体的蛋白质外壳留在细菌细胞外面。而子代噬菌体的蛋白质外壳则是以细菌内的氨基酸为原料合成的。所以子噬菌体的蛋白质外壳含35S元素。从上述分析得知子代噬菌体的DNA含亲代噬菌体DNA中核苷酸的32P,说明亲代噬菌体的DNA传递到了子代,保持了遗传物质的连续性,因此DNA是遗传物质。同样分析能说明蛋白质不是遗传物质。

例6】下图中,烟草花叶病毒(TMV)与车前草病毒(HRV)的结构如A、B,侵染作物叶片的症状如C、D。

(1)用E去侵染叶片F时,叶片F患病的病状与相同。

(2)F上的病毒的蛋白质外壳是以为模板,以为场所合成的,所需的氨基酸来自。

(3)E的子代病毒的各项特性都是由决定的。

(4)本实验证明。

(1)车前草病毒致病症状;(2)HRV的RNA;作物叶片F细胞的核糖体;作物叶片F细胞内的氨基酸;(3)HRV的RNA;(4)RNA是遗传物质。

TMV与HRV两种病毒都是由RNA和蛋白质外壳组成,当以HRV的RNA和TMV的蛋白质组成新的病毒,侵染烟草后,烟草表现为HRV的患病症状,说明遗传物质是RNA而不是蛋白质。

七、“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”:课后练习

400)this.style.width=400;"(一)选择题

1、下列①、②、③、④均是遗传物质应具有的特点。噬菌体侵染细菌实验能够直接证实DNA作为遗传物质具有的特点是()

①分子结构具有相对的稳定性②能够自我复制,保持前后代的连续性

③能通过指导蛋白质合成,控制生物性状④能产生可遗传的变异

A.①②B.③④C.①④D.②③

2、下列只含一种核酸的生物是()

A.病毒B.酵母菌C.小麦D.变形虫

3、(1997年上海高考试题)关于病毒遗传物质的叙述中,正确的是()

A、都是脱氧核糖核酸B、都是核糖核酸

C、同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸D、有的是脱氧核糖核酸,有的是核糖核酸

4、染色体和DNA的关系是()

(1)DNA位于染色体上,(2)染色体就是DNA,(3)DNA是染色体的主要成分,

(4)染色体和DNA都是遗传物质,(5)每条染色体上含有一个DNA分子

A、(1)(3)(5)B、(1)(2)(3)C、(2)(3)(4)D、(3)(4)(5)

5、噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA属于()

A、细菌的B、噬菌体的C、细菌或噬菌体的D、细菌和噬菌体的

3.1DNA是主要的遗传物质教学案


人教版必修二生物3.1DNA是主要的遗传物质教学案

一、对遗传物质的早期推测(阅读教材P42~43)
20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质;20世纪30年代,虽然对DNA已有一定的认识,但蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、肺炎双球菌的转化实验(阅读教材P43~44)
1.实验材料:肺炎双球菌。
2.体内转化实验(格里菲思)
(1)过程与现象

(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子。
3.体外转化实验(艾弗里)
(1)过程和现象

(2)实验结论:DNA是遗传物质。
三、噬菌体侵染细菌的实验(阅读教材P44~46)
1.实验过程和现象

2.实验结论:DNA是真正的遗传物质。
四、生物的遗传物质(阅读教材P46)
遗传物质生物种类结果结论
DNA所有细胞生物及部分病毒绝大多数生物的遗传物质是DNADNA是主要的遗传物质
RNA部分病毒

重点聚焦
1.肺炎双球菌的转化实验是如何进行的?结果说明了什么?
2.赫尔希和蔡斯是如何对噬菌体进行标记的?噬菌体侵染细菌的实验结论是什么?
3.为什么说DNA是主要的遗传物质?

[共研探究]
肺炎双球菌又称肺炎链球菌,直径0.5~1.5微米,可以分为S型和R型两种类型。结合教材P43图3-2、P44图3-3,回答下列问题:
1.由教材P43图3-2格里菲思的体内转化实验得出
(1)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,从死亡小鼠中分离出S型活细菌和R型活细菌,且R型活细菌数量多。
(2)格里菲思实验没有将细菌中各组分分开,因此,该实验只能证明S型细菌体内含有转化因子,不能证明转化因子是哪种物质。
(3)格里菲思的转化实验中,对照组是第一至三组,即分别向健康小鼠体内注射R型活细菌、S型活细菌、加热杀死的S型细菌。实验组是第四组,即向健康小鼠体内注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌的混合液。
2.由教材P44图3-3艾弗里的体外转化实验得出
(1)在艾弗里第一组(S型细菌DNA和R型活细菌混合培养)实验中,大多数是R型细菌,只有少数R型细菌转化为S型细菌,转化效率很低。
(2)艾弗里实验第三组,设计了R型细菌与S型细菌DNA加DNA酶混合培养,目的是:DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸,分解后的产物不能(填“能”或“不能”)使R型细菌转化为S型细菌,说明DNA必须保持完整性,才能完成其功能。同时证明了DNA是遗传物质。
3.实验设计
(1)艾弗里实验的单一变量是:向R型细菌培养基中加入从S型细菌中提取的不同物质。
(2)将可能作为“转化因子”的各种物质分别进行实验,目的是:进行相互对照,可对实验结果进行对比分析,得出结论,同时避免其他物质的干扰。
(3)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。
4.请分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。
提示:肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思和艾弗里的实验,其中格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子,但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。

[总结升华]
1.肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较
项目体内转化实验体外转化实验
培养细菌在小鼠体内体外培养基
实验对照R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后,直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用
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
联系(1)所用材料相同
(2)体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸
(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则
2.实验拓展分析
(1)在加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
(2)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。

[对点演练]
1.判断正误
(1)艾弗里所做的实验既能证明DNA是遗传物质,也能证明蛋白质不是遗传物质。()
(2)高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。()
(3)艾弗里的肺炎双球菌转化实验中转化的有效性与R型细菌的DNA的纯度有密切关系。()
解析:(2)蛋白质高温变性的原因是空间结构遭到破坏,肽键依然存在,而双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。(3)转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有关,纯度越高,转化越有效。
答案:(1)√ (2)× (3)×
2.肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的S型细菌有毒性,能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡,无荚膜的R型细菌无毒性。如图为细菌转化实验,相关说法错误的是()
A.丙组为空白对照,实验结果为小鼠不死亡
B.能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组
C.戊组实验表明,加S型细菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型细菌
D.丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代
解析:选D 含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组,煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性,所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加S型细菌的蛋白质后试管中长出的是无毒性的R型细菌,丁组产生的有毒性的S型细菌是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代。
[共研探究]
如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,根据图示并结合教材内容回答下列问题:
1.噬菌体是营寄生生活的病毒,宿主是大肠杆菌细胞,噬菌体的化学组成是DNA和蛋白质。
2.同位素标记法
(1)噬菌体属于病毒,病毒无细胞结构,专营活细胞内寄生生活,病毒在普通培养基上无法生存,不能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。
(2)S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中,用35S标记噬菌体的蛋白质,标记元素所在部位对应于图1的④。P主要存在于DNA中,用32P标记噬菌体的DNA,标记元素所在部位对应于图1的①。
(3)T2噬菌体的蛋白质、DNA中均含有C、N元素,用14C和15N同位素进行标记无法将DNA和蛋白质区分开。
3.图2中T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中需经过短时间保温后,再进行⑦⑧过程,短时间保温的目的是防止已被T2噬菌体侵染的大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,干扰实验结果。⑦⑧分别代表搅拌、离心过程。其中⑧的目的之一是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。
4.实验误差分析:测定发现在搅拌、离心后的上清液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体未侵入大肠杆菌,仍存在于培养液中。

[总结升华]
1.噬菌体侵染细菌实验过程

实验过程实验组别
一二
设计思路S是蛋白质的特征元素,P是DNA的特征元素,用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质,直接地、单独地观察它们的作用
标记大肠
杆菌含35S的培养基+无标记的大肠杆菌→含35S的大肠杆菌含32P的培养基+无标记的大肠杆菌→含32P的大肠杆菌
标记噬菌
体无标记的噬菌体→侵染含35S的大肠杆菌→含35S的噬菌体无标记的噬菌体→侵染含32P的大肠杆菌→含32P的噬菌体
噬菌体侵
染细菌含35S的噬菌体+无标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心)含32P的噬菌体+无标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心)
实验结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
实验分析噬菌体侵染细菌时,含32P的噬菌体DNA进入了细菌体内,而含35S的噬菌体蛋白质外壳并未进入细菌体内
结论DNA是真正的遗传物质
2.噬菌体侵染细菌实验中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,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,使上清液出现放射性。
(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的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
 噬菌体侵染细菌实验中应注意的两个易误点
(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
(2)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但并没有证明蛋白质不是遗传物质。

[对点演练]
3.证明DNA是遗传物质的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,正确的技术手段是()
A.用化学方法把DNA和蛋白质分开
B.用32P和35S分别标记T2噬菌体和大肠杆菌
C.用32P和35S同时标记T2噬菌体
D.用标记过的大肠杆菌去培养T2噬菌体
解析:选D 分别用32P和35S培养大肠杆菌,用正常的噬菌体侵染被标记的大肠杆菌,最后用分别标记的噬菌体再侵染正常的大肠杆菌,观察噬菌体的DNA还是蛋白质注入细菌细胞内后能产生子代噬菌体。


1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。据表可知()

实验组号接种菌型加入S型细菌物质培养皿长菌情况
①R型蛋白质R型
②R型荚膜多糖R型
③R型DNAR型、S型
④R型DNA(经DNA酶处理)R型
A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
解析:选C 由①②③组比较可知DNA是S型细菌的转化因子,再通过④组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子,而蛋白质、荚膜多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子,但不能说明DNA是主要的遗传物质。
2.若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体()
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:选A 子代噬菌体中S元素决定于大肠杆菌中氨基酸的组成元素;子代噬菌体中P元素决定于亲代噬菌体DNA与大肠杆菌中脱氧核苷酸的组成元素,所以子代噬菌体一定有35S,可能有32P。
3.下列关于遗传物质的说法,错误的是()
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核中的遗传物质是DNA ④细胞质中的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A.①②③B.②③④
C.②④⑤D.③④⑤
解析:选C 真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA;细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA;甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒,遗传物质是RNA。
4.结合遗传物质的相关实验,请据图回答问题:
(1)该图为艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,如看到________(答特征)的菌落,说明R型细菌转变成了S型细菌。
(2)为了充分证明DNA是遗传物质,艾弗里还在培养R型细菌的培养基中加入___________________________________________________________________________________________________________________________________,进一步验证实验结果。
(3)后来,赫尔希和蔡斯利用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA,表明DNA具有________性,说明DNA是遗传物质。
(4)艾弗里的细菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路都是把________________________________________________________,直接地、单独地观察它们的作用。
解析:(1)S型细菌有荚膜,所以形成的菌落表面光滑。(2)艾弗里利用酶的专一性,将S型细菌的DNA和DNA酶混合,可以进一步确认DNA是否是遗传物质。(3)作为遗传物质的条件之一是在亲子代之间是否具有连续性。(4)细菌体外转化及噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路是把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地观察它们所起的作用。
答案:(1)表面光滑 (2)S型细菌的DNA和DNA酶 (3)连续 (4)DNA和蛋白质分开


1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下:
①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;
②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡;
③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;
④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。
根据上述实验,下列说法不正确的是()
A.整个实验证明DNA是转化因子
B.实验①、实验③可作为实验④的对照
C.实验②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌
D.重复做实验①与④,得到同样的结果,可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来
解析:选A 体内转化实验得到的结论是加热杀死的S型细菌存在转化因子,没有得出DNA是转化因子的结论。
2.已知有荚膜的肺炎双球菌可使小鼠患败血症而死亡,无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入到培养无荚膜细菌的培养液中,一段时间后将培养液注射到小鼠体内,则图中结果不正确的是()
解析:选D 从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中,只有DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌,使小鼠致死,故A、B、C都正确。D中虽然有DNA,但DNA酶会使DNA水解,致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌,小鼠应表现正常。
3.如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤,有关说法正确的是()

A.①②都要加热处理
B.③要将所有提取物与R型细菌共同培养
C.④的结果是只有S型或R型一种菌落
D.①④的结果可能是有S型、R型两种菌落
解析:选D ①过程是将加热杀死的S型细菌和R型细菌混合培养,接种到固体培养基上,经④过程后,可以培养出S型、R型两种菌落,②过程是分离出S型细菌的DNA和蛋白质等大分子物质,经③过程分别和R型细菌混合培养,接种到固体培养基,经④过程后,可以培养出S型、R型两种菌落或R型一种菌落。
4.如图表示用同位素32P、35S分别标记T2噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质,然后进行“噬菌体侵染细菌实验”,侵染后产生的子代噬菌体(10~1000个)与亲代噬菌体形态完全相同,而子代噬菌体的DNA和蛋白质中含有的标记元素应是()

A.31P、32P和35SB.31P、32P和32S
C.31P、32P和32S、35SD.32P和32S、35S
解析:选A 在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA。并且S仅存在于蛋白质中,99%的P都存在于DNA中。当T2噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌细胞内,而其蛋白质外壳则留在细胞外面。T2噬菌体的DNA进入细菌体内后,利用细菌的组成成分,来合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,因此子代噬菌体的DNA都含31P、少数DNA含32P,所有子代噬菌体的蛋白质都含35S。
5.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验:
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌;④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。
以上4个实验,经过一段时间后离心,检测到放射性的主要部位分别是()
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:选D 用噬菌体侵染细菌一段时间后离心,上清液是噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,上清液是没有放射性的,放射性主要出现在沉淀物中。用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,放射性主要出现在DNA即沉淀物中。用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌,放射性主要在沉淀物中。用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,含有放射性的物质是蛋白质和DNA,即放射性位于上清液和沉淀物中。
6.如图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程,由此推断正确的是()
A.烟草细胞的遗传物质是RNA
B.烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体
C.感染烟草的病毒的蛋白质和TMV的相同
D.接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录
解析:选C 从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒,而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒,这说明RNA是遗传物质,可在烟草细胞内合成TMV的蛋白质。
7.下列关于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的叙述,正确的是()
A.都选用结构简单的生物作为实验材料,繁殖快、容易观察实验结果
B.格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验都是在小鼠体内进行的
C.两个实验都运用了同位素示踪法
D.两个实验都证明了DNA是主要的遗传物质
解析:选A 噬菌体是病毒,肺炎双球菌为原核生物,它们繁殖快,容易观察实验结果。格里菲思的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体内进行的,而艾弗里的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体外进行的。只有噬菌体侵染细菌的实验运用了同位素示踪法。两个实验都证明了DNA是遗传物质。
8.遗传物质携带遗传信息,控制生物性状。下列不能说明核酸是遗传物质的是()
A.将加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内,最终能分离出活的S型细菌
B.由甲病毒的RNA与乙病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染细胞并增殖出完整的甲病毒
C.T2噬菌体的DNA进入宿主细胞后能产生完整的T2噬菌体
D.将S型细菌的DNA和R型细菌混合培养,培养基长出的菌落有R型和S型两种菌落
解析:选A 证明核酸是遗传物质时,应将加热杀死的S型细菌的核酸与其他化学成分分离开,单独观察其作用,故选项A不能说明核酸是遗传物质。

9.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行如图所示的处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。相关说法不正确的是()

A.通过e、f对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B.f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C.由该实验可证明DNA是主要的遗传物质
D.b、c、f三组中的菌可导致小鼠死亡
解析:选C 从图示实验过程看出,通过e、f对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,f组加入了S型细菌的DNA,可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌。图中实验不能说明DNA是主要的遗传物质。a组经煮沸、d组和e组均为R型细菌,均不能导致小鼠死亡,而b、c组是S型细菌,f组的R型细菌有一部分被转化成了S型细菌,均可使小鼠死亡。
10.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,对此实验的有关叙述正确的是()
A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
解析:选B 噬菌体是营寄生生活的,必须在有活细胞的培养基中才能生存,不能直接培养在普通培养基上;实验中搅拌离心的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离;通过对照实验得出的结论是DNA是遗传物质,但不能说明蛋白质不是遗传物质。
11.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噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的有关叙述正确的是()
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,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,都是实验组
C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而大肠杆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
解析:选B 从题干中可知,亲代噬菌体已用32P标记,因此图中锥形瓶中的培养液是用来培养被噬菌体侵染的大肠杆菌的,其内的营养成分中不能加入32P。根据题干中给出的实验目的,是要探究蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,是一个“不知”结果的探究性实验,因此,两组相互对照,都是实验组。噬菌体和细菌都没有染色体,也没有等位基因,所以都不遵循遗传规律。本组实验离心后得到的B(上清液)中正常情况下也会出现少量放射性,可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌,仍存在于培养液中,也可能是培养时间过长,噬菌体从大肠杆菌体内释放出来造成的。
12.下列关于遗传物质的叙述中,错误的是()
A.只含有DNA的生物,遗传物质是DNA
B.只含有RNA的生物,遗传物质是RNA
C.有细胞结构的生物,遗传物质是DNA
D.既含有DNA又含有RNA的生物,遗传物质主要是DNA
解析:选D 既含有DNA又含有RNA的生物,遗传物质是DNA。
13.1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能,请回答下列有关问题:
(1)实验材料对实验成功具有重要的作用,选择T2噬菌体作为理想的实验材料,是因为它的结构简单,只含有蛋白质和DNA,且______________________________________。
(2)获得分别被32P、35S标记的噬菌体的具体方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。
实验结果表明当搅拌时间在2~5min时,上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%,由此可以推断出______________________________________。
图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现,细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,实验证明______________________________________________________。
解析:(1)T2噬菌体结构简单,只含有蛋白质和DNA,且在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离,是理想的实验材料。(2)噬菌体是病毒,营寄生生活,如果想得到分别被32P、35S标记的噬菌体,需先对其宿主细菌用含32P和35S的培养基分别进行培养。(3)35S、32P分别存在于噬菌体的蛋白质和DNA中,实验结果说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌。(4)细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,说明噬菌体通过DNA将遗传性状传递给子代,DNA是噬菌体的遗传物质。
答案:(1)侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离 (2)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌
(3)DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解,子代噬菌体没有被释放出来 (4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)
14.请分析以下实验并回答问题:
(1)某人曾重复做了“肺炎双球菌转化实验”,步骤如下:
a.将一部分S型细菌加热杀死;
b.制备符合要求的培养基并均匀分为若干组,将相应菌种分别接种到各组培养基上(如图中文字说明部分);
c.将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间后,观察菌落生长情况,实验结果如图所示。
①制备符合实验要求的培养基时,除加入适当比例的水和琼脂外,还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等,并调整pH。
②本实验中的对照组是________。
③本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使________________________________________________________________________。
④从你现有的知识分析,“R型细菌变成S型细菌”这一变异属于________,加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是__________________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中,起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。
①实验设计方案:
第一步:从S型细菌中提取DNA和DNA酶。
第二步:制备符合要求的培养基,均分为三份,编号为A、B、C,分别作如下处理。
编号ABC
处理不加任何提取物加入提取出的S型细菌的DNA________
第三步:将________分别接种到三组培养基上。
第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况。
②预测实验结果:________________________________________________________。
③得出实验结论:DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌,DNA结构要保持________才能完成此转化过程。
解析:(1)通过对比可知,加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起,可以产生活的S型细菌,说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。(2)①第二步中要形成对照,主要体现S型细菌的DNA能发生转化,而经过DNA酶使DNA水解无法发生转化。②只有加入S型细菌的DNA,才能发生转化成S型细菌的过程,而经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA,因水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。③通过对照可知,只加入R型细菌不会产生S型细菌,加入S型细菌的DNA才能发生转化产生S型细菌,而加入S型细菌的DNA和DNA酶后,不能产生S型细菌,从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。
答案:(1)②1、2、3组 ③R型细菌转化为S型细菌 ④基因重组 DNA热稳定性较高 (2)①加入提取出的S型细菌的DNA和DNA酶 R型细菌 ②A、C组中未出现S型细菌,只有B组培养基中出现S型细菌 ③完整