内容正文:
高三生物导学案 班别 姓名
DNA是主要的遗传物质
学习目标:
1、系统梳理“DNA是主要遗传物质”的经典探究实验(肺炎链球菌体内/体外转化实验、噬菌体侵染细菌实验)的原理、过程、结论及关键设计思路;
2、精准掌握实验中对照设置、变量控制、结果分析的核心逻辑。
一、课前完成:新坐标P149、P151
作为遗传物质必须具备以下特点:遗传物质必须稳定且能 ,可以准确地 ,传递给下一代等。
阅读教材P42-46,解决以下问题:
1.早期人们认为蛋白质是遗传物质的理由是什么?P42
2.肺炎链球菌有哪些类型?它们有何不同?菌体外的荚膜有何作用?P43相关信息
3.格里菲思的体内转化实验过程、结果及结论?转化的实质是?P43
4.艾弗里的体外转化实验思路、过程、结果及结论?P44
5.什么是加法原理、减法原理?P46
6.噬菌体侵染细菌实验的思路?实验方法是?32P和35S分别在什么物质的什么部位?P44-45
7.T2噬菌体增殖的过程?如何标记噬菌体?课本P45
8.标记噬菌体侵染大肠杆菌过程中保温、搅拌及离心的目的?课本P45
9.若35S标记组沉淀中出现较高放射性,可能的原因是?若32P标记组上清液中出现较高放射性,可能的原因是?
10.噬菌体侵染大肠杆菌的实验结论是?P46
11.在细菌裂解释放出的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但不能检测到35S标记的蛋白质,说明了什么?
二、自主探究 重难点突破:
任务一:分析格里菲思体内转化实验,思考并回答下列问题:
1、实验④中是否所有的R型细菌都转化成了S 型细菌?
2、体内转化中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性?
3、格里菲思体内转化实验证明了转化因子是什么物质吗?
任务二:分析艾弗里体外转化实验,思考并回答下列问题:
1、该实验的自变量、因变量分别是?艾弗里的实验思路是?
2、实验中用了什么科学方法?
3、R型细菌转化为S型细菌的本质是什么?
4、整合到R菌内的S菌的DNA片段能直接控制荚膜多糖的合成吗?
5、将R型细菌的DNA与活的S型细菌混合培养,能否使S转化为R?
练习:1.(2026·广东·高考真题)艾弗里等人将DNA酶加入细胞提取物探究生物的遗传物质。下列科学史实验运用的自变量控制原理与该实验相同的是( )
A.将胰岛提取物注入被摘除胰腺的狗探究糖尿病的治疗
B.移植睾丸到被阉割的公鸡探究雄激素的分泌器官
C.用锡箔罩住金丝雀虉草胚芽鞘尖端探究植物向光性原因
D.向水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液探究恶苗病成因
任务三:分析噬菌体侵染细菌的实验,思考并回答下列问题:
1、 搅拌不充分,对实验结果有什么影响?
2、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,混合培养时间过长或过短,对实验结果有什么影响?
练习:2、下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述,错误的是( )
A. 用35S标记的一组实验中,沉淀物放射性很低
B. 搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离
C. 该实验证明了DNA是主要的遗传物质
D. 保温时间过长会导致32P组上清液放射性偏高
任务四:分析烟草花叶病毒感染烟草的实验,思考并回答下列问题:
1、烟草花叶病毒只有RNA和蛋白质两种成分。如果要证明它的遗传物质是RNA而不是蛋白质,实验该怎么设计?
2、“绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA”。基于这个事实,课本的结论应该怎么表述?
练习:3、(2025北京卷,第6题)科学家进行烟草花叶病毒重建实验,将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳拆开后重新组合,再去感染烟草植株。下列叙述正确的是( )
A.用蛋白质外壳单独感染烟草,也可以产生子代病毒
B.用RNA单独感染烟草,可以产生与原病毒相同的子代病毒
C.该实验证明所有病毒的遗传物质都是RNA
D.该实验进一步证明DNA是主要的遗传物质
任务五:过教材——判断正误并找到课本原话
1.(必修2 P43图3-2)格里菲思实验中,从第四组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。( )
2.(必修2 P43正文)格里菲思的实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。( )
3.(必修2 P44图3-3)在艾弗里的实验中,DNA酶将S型细菌的DNA分解,因此不能使R型细菌发生转化。( )
4.(必修2 P44正文)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )
5.(必修2 P45正文)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。( )
6.(必修2 P45正文)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。( )
7.(必修2 P45图3-6)用1个35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S。( )
8.(必修2 P46正文)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。( )
9.(必修2 P46正文)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。( )
当堂练习
1、下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A. 格里菲斯的实验证明了DNA是转化因子
B. 艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质
C. 艾弗里实验中加入DNA酶的一组起对照作用
D. 两个实验都需要对细菌进行体外培养和DNA提纯
2、(2025浙江6月卷,第12题)关于T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验,下列说法正确的是( )
A.可用³H同时标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳
B.用³²P标记的一组,上清液少量放射性可能是因为保温时间过短或者过长
C.新合成的噬菌体的DNA和蛋白质外壳的原料全部来自亲代噬菌体
D.该实验证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
3、某同学用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,实验后发现上清液中也检测到较强的放射性。请分析可能的原因:
(1)____________________________________________;
(2)____________________________________________。
课后分层作业
A层·基础过关(必做,全员完成)
1. 完成一轮复习资料本节配套选择题(10题),要求每题标注考查的是哪个实验。
2. 默写:用表格对比格里菲斯、艾弗里、赫尔希&蔡斯三个实验的:实验材料、实验设计思路、实验结论、局限性。
3. 判断正误并改错:
(1)格里菲斯证明了DNA是遗传物质。( )
(2)艾弗里实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )
(3)噬菌体侵染实验证明了蛋白质不是遗传物质。( )
(4)烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。( )
(5)豌豆细胞内既有DNA又有RNA,所以豌豆的遗传物质主要是DNA。( )
B层·能力提升(中等生选做,鼓励完成)
4. 某科研小组欲探究一种新病毒的遗传物质是DNA还是RNA。现有放射性标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H-TdR)和放射性标记的尿嘧啶核糖核苷酸(3H-UdR),以及该病毒、宿主细胞等材料。请简要写出实验设计思路、预期结果及结论。
5. 分析下列噬菌体侵染实验中的异常现象,并解释原因:
(1)用35S标记组进行实验,结果发现沉淀物放射性明显偏高。
(2)用32P标记组进行实验,结果发现上清液放射性明显偏高。
C层·拓展拔高(学有余力者选做)
6. 艾弗里实验中,从S型菌提取的DNA即使纯度最高仍混有0.02%的蛋白质,因此当时有人质疑。请你站在赫尔希和蔡斯的角度,说明为什么噬菌体侵染实验能够弥补艾弗里实验的这一缺陷。要求从实验材料、标记技术、DNA与蛋白质分离方式三个角度作答。
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