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遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案

時間:2022-06-04 09:13:22 教案 我要投稿
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遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案

  作為一位杰出的教職工,有必要進行細致的教案準(zhǔn)備工作,教案有助于順利而有效地開展教學(xué)活動。如何把教案做到重點突出呢?下面是小編為大家收集的遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。

遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案

遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案1

  “人生代代無窮已,江月年年只相似”。其他的生物和人一樣,它們不因個體的死亡而滅絕。在歲月的更迭中,一代代生息繁衍。雛鷹會長大,像她父母一樣擁有強勁的翅膀搏擊長空。剛出生的小駱駝就有碩大的腳掌和厚厚的駝峰跟著他的母親奔走大漠。每一種生物和他們一樣,繼承了親代的性狀,在后代和親代之間非常相似,在生物學(xué)上把這種現(xiàn)象稱為遺傳。

  學(xué)習(xí)目標(biāo):

  知識與能力

  1、說明細胞核是遺傳的控制中心,dna是主要的遺傳物質(zhì)。

  2、嘗試描述細胞核、染色體、dna、基因之間的關(guān)系。

  過程與方法

  通過對傘藻的嫁接實驗,分析討論,歸納出細胞核是遺傳的控制中心。

  情感、態(tài)度與價值觀

  認同“細胞核是遺傳的控制中心,dna是主要的遺傳物質(zhì)。”的科學(xué)結(jié)論。

  學(xué)習(xí)重點:

  細胞核是遺傳的控制中心,dna是主要的遺傳物質(zhì)。

  學(xué)習(xí)難點:

  細胞核、染色體、dna、基因之間的關(guān)系。

  學(xué)習(xí)過程:

  什么是遺傳呢?

  俗話說“龍生龍,鳳生鳳,老鼠生的兒子會打洞。種豆得豆,種瓜得瓜”。這就是遺傳。

  你和你的母親或者是父親長的有點相像。例如,眼睛、耳朵或者鼻子等長的想你的父親或者母親。生物學(xué)上把后代與親代相似的現(xiàn)象,叫遺傳。遺傳同其他的生命活動一樣,也有其物質(zhì)基礎(chǔ)。

  一、細胞核是遺傳的控制中心

  1944年美國科學(xué)家__________等在前人的基礎(chǔ)上,通過實驗證實了生物細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)。

  合作交流、探究新知

  觀察與思考:“傘藻的嫁接實驗”小組合作交流、討論,回答以下問題:

  1、傘帽的形狀是由哪部分結(jié)構(gòu)控制的?

  2、通過傘藻嫁接實驗的觀察,你得到了什么啟示?

  3、有的'同學(xué)認為以上實驗不足以準(zhǔn)確證明細胞核是遺傳控制中心,可能是假根控制了傘帽的形狀,所以說假根是遺傳的控制中心,你還能列舉一個實驗證明細胞核是遺傳的控制中心嗎?

  通過大量的科學(xué)證明,生物的遺傳物質(zhì)主要存在于________,控制遺傳現(xiàn)象的遺傳信息就出存在這些物質(zhì)中。因此說,_________是遺傳的控制中心。

  二、dna是主要的遺傳物質(zhì)

 。ㄒ唬┯^察p77圖4.4—5人類染色體圖譜,說出染色體的特點。

  1、染色體的結(jié)構(gòu)特點:

 。1)易被______染料(例如:醋酸洋紅、龍膽紫等)染成深色。

 。2)在體細胞內(nèi)染色體_______存在。

 。3)不同種生物體細胞內(nèi)含有的染色體_______________不同。

 。4)同種生物體細胞內(nèi)含有的染色體_______________相同。

 。5)染色體由________和________組成。

  科學(xué)家經(jīng)過一系列實驗,證明了_______是生物的主要遺傳物質(zhì)。

  2、dna(脫氧核糖核酸)的結(jié)構(gòu)特點:

 。1)dna是由兩條鏈盤旋而成的規(guī)則的___________結(jié)構(gòu)。

 。2)一條染色體上通常含有____個dna分子。

 。3)dna與_________一起組成染色體。

  3、基因的結(jié)構(gòu)特點:

 。1)基因是dna上與________相關(guān)的片段。

 。2)基因同染色體一樣也是_______存在的。

 。3)一個dna分子上有_______個基因。

 。4)不同的基因貯存著不同的遺傳信息,一對基因控制著一個性狀。

  (5)同種生物細胞內(nèi)所含有的基因是相對穩(wěn)定的,保證了子代與親代之間具有相對穩(wěn)定的遺傳信息。

  (二)明確細胞核、染色體、dna、基因的關(guān)系

  ___________>__________>__________>__________

  四者的關(guān)系示意圖:

  課堂小結(jié)

  本節(jié)課你有哪些收獲?

  堂堂清訓(xùn)練

  一、選擇題

  1、下列敘述與遺傳現(xiàn)象有關(guān)的是( )

  a、關(guān)關(guān)雎鳩,在河之洲。 b、春種一粒粟,秋收萬顆子。 c、穿花蛺蝶深深見,點水蜻蜓款款飛。 d、代代芙蓉艷艷紅

  2、細胞核中儲存遺傳信息的物質(zhì)是( )

  a、蛋白質(zhì) b、dna c、rna d、染色體

  3、染色體的化學(xué)組成是( )

  a、dna和蛋白質(zhì) b、dna和基因c、蛋白質(zhì)和基因 d、dna和脂肪

  4、下列有關(guān)染色體的敘述不正確的是( )

  a、染色體是易被堿性染料染成深色的物質(zhì)

  b、染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)

  c、一般情況下,一個染色體上只有一個基因

  d、染色體是由dna和人蛋白質(zhì)組成的

  5、能決定眼睛是雙眼皮還是單眼皮的遺傳物質(zhì)是( )

  a、dna b、細胞核 c、基因 d、染色體

  6、下列有關(guān)染色體、dna、基因三者的關(guān)系敘述不正確的是( )

  a、dna主要在染色體上 b、基因在dna分子上

  c、一條染色體上有很多dna分子 d、一個dna分子上有很多基因

  7、下列排序由大到小正確的是( )

  a、染色體、基因、dna b、基因、dna、染色體

  c、染色體、dna、基因 d、dna、基因、染色體

  二、實驗探究

  變形蟲是一種單細胞動物,靠細胞膜的流動來移動,F(xiàn)在將變形蟲一分為二,一半有細胞核,另一半沒有細胞核,放在相同的環(huán)境條件下培養(yǎng)。過一段時間后觀察。

  結(jié)果:有細胞核的一半有長出了另一半,變成一個完好的個體;而沒有細胞核的一半死亡了。

  結(jié)論:這個實驗說明了_____________________________________________。

遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案2

  教學(xué)目的

  dna是主要的遺傳物質(zhì)(c:理解)

  教學(xué)重點

  1、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程

  2、噬菌體侵染細菌的實驗原理和過程

  教學(xué)難點

  肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程

  教學(xué)用具

  肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗過程圖、t2噬菌體結(jié)構(gòu)的模式圖、t2噬菌體侵染細菌的實驗過程圖

  教學(xué)方法

  講授法、討論法

  課時安排

  1課時

  教學(xué)過程

  俗話說,種瓜得瓜,種豆得豆;一母生九子,九子各不同。這些現(xiàn)象表明生物具有遺傳和變異的特性。遺傳是指親代與子代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理上表現(xiàn)為相似的現(xiàn)象。變異是指親代與子代、子代與子代之間在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理上表現(xiàn)有差異的現(xiàn)象。

  我們知道,生物體的性狀之所以能夠傳給后代,后代之所以具有親代的特征是由于在生物體內(nèi)具有對遺傳起決定性作用的物質(zhì),也就是遺傳物質(zhì)。那么,什么是生物的遺傳物質(zhì)呢?這就是這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容dna是主要的遺傳物質(zhì)。

  (一)遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特點

  1、遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特點

  (1)能復(fù)制,在前后代保持連續(xù)性,穩(wěn)定性;

  (2)能控制物質(zhì)性狀和代謝過程;

  (3)有貯存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力;

  (4)能引起可遺傳的變異。分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,但在特殊情況下能夠發(fā)生突變,而且突變后還能繼續(xù)復(fù)制,并能夠遺傳給后代。

  1、遺傳和變異是生物在生殖、發(fā)育過程中表現(xiàn)的基本特征。因此尋找遺傳物質(zhì)應(yīng)從生殖發(fā)育的過程去考慮。

  2、染色體在生物遺傳中起著重要作用

  19世紀(jì)末,生物學(xué)家通過對生殖發(fā)育中減數(shù)分裂、受精作用和有絲分裂等過程的研究,發(fā)現(xiàn)細胞中染色體在前后代能保持連續(xù)性和穩(wěn)定性,認識到染色體在生物的遺傳中起著重要作用。染色體主要是由蛋白質(zhì)和dna組成的。那么,它們中究竟哪一種具備遺傳物質(zhì)的4個特征,是遺傳物質(zhì)呢?因為蛋白質(zhì)具有前面遺傳物質(zhì)的第(2)、(3)特點,所以曾有人認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。但越來越多的科學(xué)實驗證明,生物體內(nèi)主要的遺傳物質(zhì)是dna,而不是蛋白質(zhì)。

  (二)dna是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)

  1、dna分布在染色體內(nèi),是染色體的主要成分;而染色體是直接與遺傳有關(guān)的。2、細胞核內(nèi)dna的含量十分穩(wěn)定,而且與染色體的數(shù)目存在著平行關(guān)系:在同一種生物的細胞中,體細胞(二倍體)中dna的含量是生殖細胞(單倍體)中dna含量的2倍;體細胞中染色體的含量也正好是生殖細胞的2倍。3、dna在代謝中較穩(wěn)定,不受生物體的營養(yǎng)條件、年齡等因素的影響。4、作用于dna的一些物理和化學(xué)因素,如紫外線、x射線、氮芥等都可以引起生物體遺傳特性的改變。下面我們介紹證明dna是遺傳物質(zhì)的兩個著名的實驗。(三)dna是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)

  在生物體內(nèi)dna與蛋白質(zhì)往往同時存在,因此在證明dna是遺傳物質(zhì)的實驗中關(guān)鍵的設(shè)計思路是設(shè)法將dna與蛋白質(zhì)分開,單獨地、直接地觀察dna和蛋白質(zhì)的作用。其關(guān)鍵技術(shù)是dna、蛋白質(zhì)和多糖等的提取分離技術(shù)和其它有關(guān)技術(shù)(細菌、噬菌體的培養(yǎng)技術(shù);同位素標(biāo)記技術(shù))。1、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

  轉(zhuǎn)化作用是指一種生物由于接受了另一種生物的遺傳物質(zhì)(dna或rna),而表現(xiàn)出后者的某些遺傳性狀,或發(fā)生遺傳性狀改變的現(xiàn)象。其實質(zhì)是外源dna與受體細胞dna之間的重組,使受體細胞獲得了新的遺傳信息。轉(zhuǎn)化率與供體細胞dna的純度有關(guān)。dna越純,轉(zhuǎn)化率就越高。(1)格里菲思的實驗(體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗)1928年,英國科學(xué)家格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進行轉(zhuǎn)化實驗。在實驗中,他用了兩種不同類型的肺炎雙球菌。一種是s型細菌,它的菌落光滑,菌體有多糖類的莢膜,對肺炎雙球菌有保護作用,使之不受被感染動物的正常免疫機制所殺死,是有毒性的球形菌,可以引起人患肺炎和使小鼠患敗血癥而死亡;另一種是r型細菌,它實際上是肺炎雙球菌的突變型,它已喪失了合成具有保護作用的莢膜,因此它無毒性,菌落粗糙。

  請同學(xué)們仔細觀察課本p2—3,肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的過程及現(xiàn)象。

 、贌o毒性的r型活細菌注射到鼠體內(nèi),鼠不死亡;②有毒性的s型活細菌注射到鼠體內(nèi),鼠死亡;③加熱殺死的s型細菌注射到鼠體內(nèi),鼠不死亡;

 、軐o毒性的r型活細菌與加熱殺死后的s細菌混合后,注射到鼠體內(nèi),鼠死亡,并且從鼠體內(nèi)分離出有毒性的s型活細菌,其后代也有毒性。

  從第④組實驗鼠體內(nèi)可分離出少部分有毒性的s型活細菌說明無毒性的r型活細菌與加熱殺死的s型細菌混合后,有少部分r型活細菌可轉(zhuǎn)化成有毒性的s型活細菌;這種s型活細菌的后代也是有毒性的s型細菌又說明這種轉(zhuǎn)化的性狀是可以遺傳的。

  格里菲思的實驗結(jié)論是:已加熱殺死的s型細菌中必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子。這種轉(zhuǎn)化因子是什么?格里菲思沒有找到。

 。2)艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實驗(體外轉(zhuǎn)化實驗)

  在確定轉(zhuǎn)化因子的實驗中,關(guān)鍵的設(shè)計思路是從活的s型細菌中提取、分離和鑒定出各種成分,分別與r型細菌混合培養(yǎng),并觀察其后代是否有s型細菌出現(xiàn)。

  這個設(shè)計思路的實施需要依賴于dna、蛋白質(zhì)和多糖等的分離提取技術(shù)和其它有關(guān)技術(shù)(細菌的培養(yǎng)技術(shù))的掌握。因此,直至1944年,美國的科學(xué)家艾弗里和他的同事才進行了確定轉(zhuǎn)化因子的實驗,并獲得了成功。

  他們從s型活細菌中提取出了dna、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),分別將它們加入培養(yǎng)r型細菌的培養(yǎng)基中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入dna,才能在培養(yǎng)r型細菌的培養(yǎng)基中找到s型細菌。

  有人懷疑是dna不純,夾雜有蛋白質(zhì)。為此他們又設(shè)計用dna酶(降解)處理dna,使其水解,結(jié)果在培養(yǎng)r型活細菌的培養(yǎng)基中沒有發(fā)現(xiàn)s型細菌。

  艾弗里實驗表明:dna是轉(zhuǎn)化因子,是(控制生物的性狀)使r型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì),即dna是遺傳物質(zhì)。

  在整個肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中,加熱殺死s型肺炎雙球菌后,其細胞中的dna是否變性呢?

  實驗證明,把dna溶液加熱到沸點,可使其氫鍵斷裂,雙螺旋解體;但如將其緩慢冷卻,分離的單鏈就可部分地得以重聚,恢復(fù)其雙螺旋結(jié)構(gòu)。

  s型細菌的dna又是怎樣將它的核苷酸序列加在r型細菌上的呢?

  這是因為外源dna分子一旦找到它的內(nèi)源同源體,這兩個分子就可進行遺傳交換了。交換的結(jié)果是使外源dna被整合,而使同源的內(nèi)源dna分子從r型細菌的dna中排斥出去,從而產(chǎn)生由r型細菌變?yōu)閟型細菌的遺傳轉(zhuǎn)化。

  2、t2噬菌體侵染細菌的實驗

  (課本p3,t2噬菌體結(jié)構(gòu)的模式圖)

  噬菌體是一種寄生在細菌體內(nèi)的病毒。它的外殼是蛋白質(zhì),頭部內(nèi)含有dna(一個t2噬菌體只有一個雙鏈、環(huán)狀的dna分子)。它侵染細菌后,就會在自身遺傳物質(zhì)的作用下,利用細菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分,進行大量的增殖,產(chǎn)生一大批與親代噬菌體一樣的子代噬菌體。

  (1)噬菌體的生活周期一個典型的噬菌體的'生活周期可以分為三個階段:感染階段(吸附、注入)、增殖階段(復(fù)制、合成和裝配)和成熟階段(釋放)。

  那么,它的遺傳物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是dna呢?

 。2)噬菌體的遺傳物質(zhì)是dna

  由于dna中含有p元素,但多數(shù)蛋白質(zhì)不含有p元素(99%的p都存在于dna分子中);只有蛋白質(zhì)中含有s元素,而dna中卻不含有s元素。因此,在1952年赫爾希和沙斯設(shè)計了一個巧妙實驗:用放射性同位素標(biāo)記和測試。

  請同學(xué)們仔細看課本p4的圖6—3,t2噬菌體侵染細菌的實驗過程。

 、儆35p標(biāo)記了一部分噬菌體的蛋白質(zhì),并用32p標(biāo)記了另一部分噬菌體的

  dna;

 、谟帽粯(biāo)記的兩種噬菌體分別去侵染細菌;

  ③當(dāng)噬菌體在細菌體內(nèi)大量增殖時,對被標(biāo)記物質(zhì)進行放射性測試。

  測試的結(jié)果是:用35p標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后,細菌體內(nèi)無放射性,即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進入細菌內(nèi)部;而用32p標(biāo)記dna的噬菌體侵染細菌后,細菌體內(nèi)有放射性,即表明噬菌體的dna進入了細菌體內(nèi)。

  由此可知,噬菌體在細菌體內(nèi)的增殖是在噬菌體dna的作用下完成的。其中,子代噬菌體的dna是通過自我復(fù)制形成的,子代噬菌體的蛋白質(zhì)是在噬菌體dna的指導(dǎo)下利用細菌的氨基酸合成的。

  此實驗證明dna是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。同時,此實驗也證明了dna具備遺傳物質(zhì)的一些特性:dna能自我復(fù)制,具有連續(xù)性;能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

  因為s僅存在于t2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中,而p主要存在于dna中。因此,用s和p這兩種同位素可以分別特異性地“跟蹤”噬菌體中蛋白質(zhì)和dna在噬菌體繁殖過程中所起的作用。這樣,不用將二者分離,就能夠“單獨地”觀察到誰能夠在前后代保持連續(xù)性(從而證明誰是遺傳物質(zhì))。

 。ㄋ模ヾna是主要的遺傳物質(zhì),rna也是遺傳物質(zhì)

  現(xiàn)代科學(xué)研究證明,有些病毒只含有蛋白質(zhì)和rna,如煙草花葉病病毒。從煙草花葉病病毒中提取出rna和蛋白質(zhì),分別侵染煙草,前者能使煙草感染病毒,而后者卻不能。對于這些病毒來說,rna是它們的遺傳物質(zhì)。

  每種病毒只有一種核酸(dna或rna),并以此作為遺傳物質(zhì)。

  在生物界,絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是dna(凡是有細胞結(jié)構(gòu)的生物,無論是原核生物還是真核生物,它們的遺傳物質(zhì)都是dna;無細胞結(jié)構(gòu)的生物,它們的遺傳物質(zhì)是dna或rna);只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是rna。因此說dna是主要的遺傳物質(zhì)。

  (五)染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體

  1、從物種特征來看:每種生物的體細胞中都有一定形態(tài)和數(shù)量的染色體;

  2、從生殖過程來看:染色體在生物的傳種接代中保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性;

  3、從染色體的組成來看:主要由dna和蛋白質(zhì)組成,其中dna含量穩(wěn)定,是主要的遺傳物質(zhì);

  4、從dna的分布來看:dna存在于細胞核中,與蛋白質(zhì)構(gòu)成染色體,約有98%的dna分布在染色體中,因此說染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體;少量的dna分布在線粒體和葉綠體中,線粒體和葉綠體是遺傳物質(zhì)的次要載體。

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