第1節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》

第三章基因的本質(zhì)第1節(jié)ＤＮＡ是主要的遺傳物質(zhì)金太陽好教育云平臺1.總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過程。2.分析“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)的原理和過程，得出相應(yīng)的結(jié)論。3.理解RNA是遺傳物質(zhì)。

以教材“問題探討”為背景材料，設(shè)計(jì)問題導(dǎo)入新課，引發(fā)學(xué)生思考什么是遺傳物質(zhì)，它有什么特點(diǎn)？從而引出“對遺傳物質(zhì)的早期推測”提出DNA是遺傳物質(zhì)，再通過“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”證明DNA是遺傳物質(zhì)。利用“煙草花葉病毒轉(zhuǎn)化試驗(yàn)”說明部分RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。從而得出DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

首先利用圖片比較S型和R型肺炎雙球菌的特點(diǎn)，更為形象。利用動畫展示格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生興趣，通過層層設(shè)問引發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生對經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的理解更為透徹，再通過形象的動畫演示突破肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理是基因重組的難點(diǎn)。其次利用“噬菌體侵染細(xì)菌”的動畫重點(diǎn)介紹噬菌體的結(jié)構(gòu)和噬菌體侵染細(xì)菌的過程，再利用圖片強(qiáng)調(diào)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程中的“注意事項(xiàng)”和“誤差分析”。再利用表格比較幾個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路、處理方法、檢測結(jié)果的方式以及結(jié)論上的異同。最后一筆帶過煙草花葉病毒轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理，讓學(xué)生以此類推寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，提出DNA是主要的遺傳物質(zhì)，并強(qiáng)調(diào)這句話的應(yīng)用范圍。對遺傳物質(zhì)的早期推測20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的，在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？試著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明你的觀點(diǎn)。1.實(shí)驗(yàn)材料：一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)菌落莢膜毒性S型R型光滑粗糙有無有無肺炎雙球菌這種轉(zhuǎn)化因子是什么呢？2.實(shí)驗(yàn)過程：（1）格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（2）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.比較第一、二組實(shí)驗(yàn)，能說明什么？R型細(xì)菌無毒；S型活細(xì)菌有毒。表明2.比較第二、三組實(shí)驗(yàn)，又能說明什么？只有S型活細(xì)菌才能使小鼠患敗血癥死亡。表明3.被加熱殺死的S型細(xì)菌為什么沒有致病性，是什么

變性了？加熱會不會使DNA變性？說明了什么？4.在第四組試驗(yàn)中，死亡小鼠體內(nèi)，有無R

型細(xì)菌，若有，多還是少？5、從第四組小鼠身上分離出了S型活菌，是S型菌“復(fù)活”了么？如不是，那應(yīng)該是什么原因？

不是。加熱殺死的細(xì)菌的蛋白質(zhì)已經(jīng)變性，不可以轉(zhuǎn)的，細(xì)菌結(jié)構(gòu)被破壞，無法復(fù)活。

正確的推論應(yīng)是：已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種轉(zhuǎn)化因子，能將無毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。1）艾弗里實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思

路是什么？2）此實(shí)驗(yàn)最后通過什么確定

菌體類型？3）對比各組發(fā)現(xiàn)只有混合加

入S型菌完整DNA的組才能

發(fā)生轉(zhuǎn)化，說明了什么？懷疑：是否是這0.02%的蛋白質(zhì)使肺炎雙球菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化呢？是否有實(shí)驗(yàn)可以將DNA和蛋白質(zhì)完全分開呢？實(shí)驗(yàn)室中提取的DNA純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)。二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)1.噬菌體的結(jié)構(gòu)及侵染細(xì)菌的過程：二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)2.實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法蛋白質(zhì)（C、H、O、N、S）DNA（C、H、O、N、P）如何使噬菌體標(biāo)記上放射性？3532噬菌體是寄生生活的，必須用活細(xì)胞來培養(yǎng)，所以可以用含有放射性物質(zhì)的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，讓噬菌體被標(biāo)記上放射性。被35S標(biāo)記的噬菌體被32P標(biāo)記的噬菌體含35S標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)基含32P標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)基二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)3.實(shí)驗(yàn)過程：被35S標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合被32P標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合攪拌保溫培養(yǎng)一段時(shí)間后放射性很高放射性很低放射性很低放射性很高離心思考：為何在35S標(biāo)記的組，沉淀物中會含有較低的放射性？為何在32P標(biāo)記的組，上清液中會含有較低的放射性？

在35S標(biāo)記的組，沉淀物中會含有較低的放射性因?yàn)閿嚢璨怀浞?，噬菌體吸附在大腸桿菌表面沒有分開。4.誤差分析在32P標(biāo)記的組，上清液中會含有較低的放射性因?yàn)楸貢r(shí)間過長或過短，過短噬菌體還未來得及侵入大腸桿菌，過長的話噬菌體使細(xì)菌裂解，被釋放出來了。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，蛋白質(zhì)外殼仍留在外面。說明DNA才是遺傳物質(zhì)。5.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較比較項(xiàng)目噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路設(shè)法將DNA和其他物質(zhì)分開，單獨(dú)研究它們各自不同的功能處理方法放射性同位素標(biāo)記法：分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素直接分離法：分離S型細(xì)菌的多種組成物質(zhì)，分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)檢測結(jié)果的方式檢測放射性位置觀察菌落類型結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？

有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA,只含有RNA。RNA

蛋白質(zhì)煙草花葉病毒侵染煙葉侵染煙葉說明：RNA也可以作遺傳物質(zhì)

三、煙草花葉病毒轉(zhuǎn)化試驗(yàn)RNA

蛋白質(zhì)車前草病毒感染病斑

不感染病斑