《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(2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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(2)（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、名校名 推荐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（2）教学目的：1 通过 “肺 炎双 球菌 的转 化实验 ”和 “噬 菌体 侵染 细菌 的实验 ”， 理 解 DNA 是主 要的 遗 传物质 。2 通过引 导学 生设 计实 验并 分 析实 验结 果，培 学生 的思 维能 力 。教学重点1 肺炎双 球菌 的转 化实 验的 原 理和 过程 。2 噬菌体 侵染 细菌 的实 验的 原 理和 过程 。教学难点肺 炎双 球菌 的转化 实验 的原 理和 过程。教学用具肺 炎双 球菌 的转化 实验 录像 带。 噬菌体 的投 影片 ；噬菌 体侵 染细 菌的投 影片 。教学方法教 师讲
2、 述与 谈话相 结合 。课 时安 排一课 时 。引言 ：俗 话说 ，种 瓜得 瓜 ，种 豆得 豆； 一 母生 九子 ，九 子 各不 同。 这些 现 象表 明生 物具 有 遗传和 变 异的 特性 。讲述 ：遗 传和 变异 究 竟是 怎样 发生 的 ？遗 传和 变异 有 哪些 共同 的基 本 规律 ？对 于这 些 问题的 科 学研 究， 我们在 绪论 中已 知： 开始于 1865 年 孟德 尔揭 示两 个遗 传规律 ， 1953 年 DNA 双螺 旋结 构的 提出 ，使 人 们从 分子 水平 探 讨遗 传本 质。 我 们了 解的 一些 转 基因 动植 物， 超 级细菌 等 正是 人类 对遗传 和变
3、 异原 理深 入了解 和应 用的 结果。我 们已 知， 生物体 的性 状之 所以 能够传 给后 代， 是由于 生物 体内 具有 DNA 或 RNA 这 些遗传 物 质 。那 么，如 何 确定 DNA 是 主要 的遗 传物 质 呢？ DNA 有什么 样的 结构 和功 能呢 ？ 在生物 遗 传过 程中 ，它是 怎样 发挥 作用 的呢？ 这些 即是 本节所 要阐 述的 问题。本 节课 ，我 们主要 了解 为什 么说 DNA是 主要 的遗 传物 质这 一内 容 。人 们确 定遗 传物质 的前 提是 明确 遗传物 质应 具备 的特点 ：能 复 制， 在前 后代 保 持连 续性 ，稳 定 性：能 控 制物
4、 质性 状和 代 谢过 程：有 贮 存巨 大数 量遗 传 信息 的潜 在能 力 ：能 引 起可 遗传 的变 异 。提问 ：遗 传和 变异 是 生物 在生 殖。 发 育过 程中 表现 的 基本 特征 ，那 么 ，寻 找遗 传 物质 应从哪 个 过程 去考 虑？（ 回答 ：生 殖发育 。）提问 ：通 过我 们对 生 殖发 育中 减数 分 裂， 受精 作用 ， 有丝 分裂 等环 节 的学 习可 知， 细 胞中哪 一 结构 在前 后代能 保持 连续 性和 稳定性 ？（ 回答 ：染 色体。）小 结： 染色 体在生 物的 遗传 中起 着重要 作用 。讲述 ：据 此人 们对 染 色体 的成 分进 行 研究
5、，化 学分 析 的结 果表 明， 染 色体 主要 是由 蛋 白质和 DNA 组 成的 。 那么 ，它 们 中 究竟 哪一 种具备 遗传 物质 的 4 个特 征，是 遗传 物质 呢 ？因 为蛋 白质 具有前 面遗 传物 质的 第 2、 3 特点 ，所 以曾 有人认 为蛋 白 质 是遗 传物质 ，但 越来越 多 的科 学实 验证明 ， DNA 是 遗 传 物质， 而蛋 白质 不是 。 在 此我们 只介 绍两 个著 名的证 明实验 。提 问： 在生 物体内DNA与 蛋白质 往往 同时 存在 ，你 认为证 明 DNA是 遗传 物质 的实 验 中1名校名 推荐关键 的 设计 思路 是什么 ？（ 回答 ：
6、设 法将 DNA与 蛋 自 质分 开， 单独， 直接 地观 察 DNA的作 用。）讲 述： 首先 了解肺 炎双 球菌 的转 化实验 。1928 年 ，英 国科学 家格 里菲 思 用 肺炎 双球菌 在小 鼠身上 进行 转化 实验 。 他用 了两 种不 同类型 的 肺炎 双球 菌，一 种是 S 型 细 菌 ，它的 菌落 光滑 ，菌 体有 多糖类 的荚 膜， 使之不 受被 感染动 物的 正常 抵制 机制 所 杀死 ，是 有毒 性 的球 形菌 ，可 以 引起 人患 肺炎 和 使 小鼠 患败 血症 而死亡 ； 另一 种是 R 型 细菌， 它实 际 上 是肺 炎双球 菌的 突变型 ，它 已丧 失了 合成
7、具有保 护作 用的荚 膜 ，因 此它 无毒性 ，菌 落粗 糙。演 示肺 炎双 球菌转 化实 验过 程的 录像。观 看时 请同 学们仔 细观 察每 组实 验的做 法及 现象 。请 一学 生叙 述各组 实验 的做 法及 现象。（ 回答 ： 无 毒 性的 R 型 活细 菌 注射 到鼠 体内 ，鼠 不死亡 ； 有 毒 性的 S 型 活细菌 注 射到鼠 体 内， 鼠死 亡； 加 热杀 死的 S 型 细菌 注射 到鼠 体内 ， 鼠不 死亡 ； 无 毒 性的 R 型 活 细菌与 加 热杀 死的 S 细菌混 合后 注射 到鼠 体内 ，鼠死 亡， 并 且从 鼠体 内分 离出 有毒性 的 S 型 活细菌 ， 其后
8、 代也 有毒性 。）提 问： 从第 组 实验 鼠体内 可分 离出 有 毒性 的 S 型活 细菌 说明 了什么 ？ 这 种 S 型活 细 菌的后 代 也是 有毒 性的 S 型细 菌又说 明了 什 么 ？（ 回答 ：无 毒性的 R 型 活细菌 与加 热杀 死的 S 型 细 菌 混合 后， 可转化 成有 毒性的 S 型 活细菌 ， 并且 这种 转化的 性状 可以 遗传 。）讲 述： 格里 菲思的 结论 是， 已加 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 。 这种 转化 因子是 什么 ？格 里菲 思没有 找到 。提问 ：同 学们 ，如 果 你是 当时 的科 学 家，
9、 你认 为在 确 定转 化因 子的 实 验中 ，关 键的 设 计思路 是 什么 ？（ 提示： 参考 前面 证明 实验的 关键 思路 。）（ 回答 ：从 活的 S 型细 菌中 分离， 提取 出各 种成 分， 分 别与 R 型细菌 混合 培养 ，观 察 其后代 是 否有 S 型细 菌出 现）讲 述： 同学们 的设 计思 路很 好， 但这个 设计 思路 的实施 需要 依赖 于 DNA 。 蛋白 质、 多 糖等的 分 离提 取技 术和其 它有 关技 术的 掌握 。因 此 ，直 至 1944 年 ，美 国的科 学家 艾弗 里和他 的同事 才 进行 了确 定转化 因子 的实 验， 并获得 了成 功。他 们
10、的 做法 是从 S 型活 细菌中 提取 出 了 DNA ，蛋 白 质和多 糖等 物质 ，分 别 将它们 加入 培养 R 型细 菌的培 养基 中，结 果 发现 只有 加入 DNA ，才 能 在 培养 R 型 细菌 的 培 养基 中找 到 S 型细菌。板 书 一 可 表 明以上 做法 。但 有人 怀疑 是 DNA 不 纯，夹 杂 有蛋 白 质 ，为 此他 们又设 计了 ， 用 DNA 酶 处理 DNA ， 使其 水解 ，结 果在培 养 R 型 活细 菌的 培养 基 中没 有发 现 S 型 细菌。提 问： 艾弗 里实验 的结 论是 什么 ？（ 回答 ： DNA 是转 化因 子， 是 使 R 型细 菌
11、产 生稳 定的 遗传 变 化的 物质 ，即 DNA 是 遗 传物质 ）请 同学 们回 顾整个 双球 菌的 转化 实验， 你们 有什 么疑问 吗？（ 学生 甲问 ：加热 杀死 S 型 肺炎双 球 菌 后， 其细 胞中的 DNA是否 变性 ？）解 答：实 验 证明，把 DNA 溶 液 加热 到沸点 ，可 使其 氢键 断裂 ，双 螺 旋 解体，但 如将其 缓慢冷 却 ，分 离的 单链就 可部 分地 得以 重聚 ，恢复 其双 螺旋 结 构。（ 学生 乙问 ： S 型 细菌 的 DNA是 怎样 将它 的核苷 酸序 列加在 R 型细 菌上 的呢 ？）解 答：这 是因 为外 源 DNA分 子一 旦找 到它的
12、 内 源 同源 体，这 两个 分子 就可 进行 遗传交 换2名校名 推荐了 。 交 换的 结果 是使外 源 DNA被整 合， 而使 同 源 的内 源 DNA分 子从R 型 细菌 的 DNA中 排斥出 去 ，从 而产 生由 R 型 细菌 变为 S 型细 菌的 遗传转 化 。讲 述：DNA是 遗传 物质 的另一 个证 明 实 验是 ：噬 菌体侵 染细 菌的 实验。演 示： 噬菌 体结构 的投 影片 。讲 述： 噬菌体 是一 种寄 生在 细菌 体内的 病毒 ，它 的外壳 是蛋 白质 ，头部 内含 有 DNA ， 它侵染 细菌 后， 就会 在自 身 遗传 物质 的作 用 下， 利用 细菌 体 内的 物
13、质 来合 成 自身 的组 成成 分 ，进行 大 量的 增殖 。 那么 ，它 的两 种成 分中哪 一种 是遗 传物质 呢？1952 年 赫尔希 和沙 斯设 计了 一个 巧妙实 验： 用放 射 性同 位素 标记 和测 试 。提 问： DNA 有 ，但 多 数蛋 白质没 有的 元 素 是哪种 ？只 有蛋 白质 有，而 DNA 没 有的 元 素又是 哪 种？（ 回答 ：前 者是 P 后者 是 S）请 同学 们仔 细看教 材 P4 的 图 6 3， 看后请 叙述 实验 的方 法步 骤 。（ 回答 ：用 35 P 标 记了 一部 分噬菌 体 的 蛋白 质，并用 32 P 标记 了另 一部分 噬菌 体的 D
14、NA 。用 被标 记 的两 种 噬菌 体分 别 去侵 染 细 菌 。 当 噬 菌体 在 细 菌 体内 大量 增 殖时 ，对 被 标记 物质进 行 放射 性测 试）提 问： 测试 的结 果如 何？ 表 明了 什么 ？（ 回答 ：用 35 P 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 3 P 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 。）提问 ：由 此可 知， 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？（回 答：噬 菌体 是在 DNA 的 作用 下完 成在细 菌 体 内的 增殖 的 。 DNA 是 自我 复 制 形成的 ，蛋白 质 是在 DNA 指导下 合成 的 。）提 问： 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 ？（回 答：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 。）讲 述： 现代 科学研 究证 明， 有些 病毒只 含有 蛋白 质和 R
