细菌教案【五篇】(全文)

发布时间:2023-07-17 12:00:13   来源:心得体会    点击:   
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细菌教案范文第1篇一、教材编写的针对性成人教育的对象基本上是在职工作人员,大多来自基层。他们有鲜明的特点:有明确的学习目标,学习的主动性强;来自各行各业,有一定的社会阅历和丰富的实践经验;思维能力、分下面是小编为大家整理的细菌教案【五篇】(全文),供大家参考。

细菌教案【五篇】

细菌教案范文第1篇

一、教材编写的针对性

成人教育的对象基本上是在职工作人员,大多来自基层。他们有鲜明的特点:有明确的学习目标,学习的主动性强;
来自各行各业,有一定的社会阅历和丰富的实践经验;
思维能力、分析能力都较强,能够学以致用,能够对问题进行深入细致的分析和研究。但由于大多数学员年龄较大,没有接受过正规的高等教育和专门的业务技能及专业理论知识培训,知识不够完整和系统,不善于硬性记忆,不喜欢概念和重要理论,更看重理论及技术的实践应用[1]。国外成人教育的学生也具备这些特征[2,3]。

针对成教学生的特点,《兽医微生物学》的编写以提高学员、素质、应用能力为目的,适应社会发展需要,保证较高的学术价值和推广价值。既要紧密联系生产实际,又要突出知识点和技能点,突出教材的实用性。考虑到成教学生与普通本科生的区别,《兽医微生物学》教材的理论难度比本科生的教材难度要小,对知识应高度概括。另外,减少概念的描述。

二、本教材的主要内容及亮点

由于动物科学专业成教本科生的课程设置中没有兽医免疫学的课程,本教材中将兽医免疫学的内容包含在《兽医微生物学》中,作为一部分出现,这种编排方式屡见不鲜[4,5]。本教材共分为四大部分。第一部分介绍兽医微生物学基本知识,包括细菌、病毒、真菌及其他原核细胞型微生物的形态、培养特征、生化特性、致病性及微生物学诊断方法等;
第二部分介绍兽医免疫学的基本理论,包括免疫系统、抗原、抗体、补体、细胞因子、免疫应答、变态反应、生物制品及免疫学诊断技术等内容;
第三部分为兽医微生物学各论的内容,介绍兽医临床常见的病原细菌、病毒及其他类型的微生物。第四部分为实训指导,介绍兽医微生物学的基本技术。书后附彩图及主要参考文献。

为了便于学生自学,本书对每章统一了结构,包括内容提要、重点难点、基本内容、知识链接、案例分析及复习思考题等六个板块。“基本内容”、“知识链接”及“案例分析”均为正文内容的阐述。在“案例分析”板块中,采用夹叙夹议、提出问题的方式撰写,所举案例均来源于生产实践,案例选择不仅要典型,还要突出时代性和趣味性。例如在介绍细菌的结构中谈到革兰阴性细菌的细胞壁中存在周质间隙,周质间隙可给蛭弧菌提供繁殖的场所从而导致细菌自身的裂解,因此在细菌部分的末尾给出了如下的案例分析:“某公司用蛭弧菌作为淡水和海水的环境改良剂,据称对引起虾蟹红体、红腿、肠炎、烂鳃等细菌性疾病的病原(嗜水气单胞菌、大肠杆菌、沙门菌、海洋弧菌、溶藻弧菌、鳗弧菌、荧光假单胞菌等30多种细菌)有极强的裂解作用。试分析其机理。”针对这个问题,给出了如下分析:“蛭弧菌是一类以细菌为宿主的细菌,有鞭毛,比通常的细菌小,可通过细菌滤器。蛭弧菌可以通过鞭毛的运动攻击细菌细胞壁,进入革兰阴性细菌的周质间隙中繁殖,受到感染的宿主细胞也开始膨胀,变为一个对渗透压并不敏感的球形体。随着蛭弧菌的增殖和某些酶的产生,宿主细胞壁进一步瓦解,子代蛭弧菌释放出来。完成这一生活周期约需4h。子代蛭弧菌遇到敏感宿主又可重新侵染,开始下一个循环。由于周质间隙为革兰阴性菌所特有,所以蛭弧菌裂解这些菌的能力比对革兰阳性菌强。”通过对该案例的分析,学生能更好地理解书本中介绍细菌细胞壁结构的意义。对于某些内容不适宜放在正文中叙述讲解时,则使用“知识链接”的方式进行编排。例如,对病毒病的微生物学诊断的描述中,提及多聚酶链式反应、核酸探针等技术,为了方便学生理解,又不破坏基本内容的结构,本书在病毒部分的末尾提供了一个知识链接“PCR技术、核酸探针杂交以及DNA芯片技术”,对这些分子生物学技术进行了浅显易懂的描述。

在病原微生物各论部分,更突出了实用性,现在许多教材上对某种细菌或病毒的鉴定写了一大堆,可是照方抓药,却不知道该做哪些实验鉴定该细菌。本书的各论意在为读者提供一种简单明了的微生物鉴定方法,突出介绍鉴定该细菌的步骤及每一步的判定标准,不拘泥于形式。例如对金黄色葡萄球菌的鉴定,本书直接介绍了目前国际上普遍采纳的鉴定思路,先对细菌进行革兰染色,对革兰阳性球菌进行触酶试验,对触酶阳性者进一步进行血浆凝固酶试验,如果血浆凝固酶阳性的细菌就可以判定为金黄色葡萄球菌。同时也列出了其他的辅助指标,如甘露醇发酵、耐热核酸酶的检测等。

实训指导部分突出介绍了畜牧兽医领域普遍应用的兽医微生物学及免疫学诊断方法,尤其是适合基层应用的方法。针对成教学生的特点,本教材中的实训指导部分不再介绍实验原理,只介绍目的要求、仪器及材料、方法与步骤等内容。重要溶液的配制在本实验后的相关链接中介绍。

鉴于形态、培养及生化特性在细菌鉴定中的重要性,本书在附录中提供了部分彩图,例如对细菌α、β、γ溶血现象、大肠杆菌在麦康凯培养基上产生的菌落特征、产气荚膜梭菌的双层溶血、肠杆菌科细菌在三糖铁高层斜面上的反应、嗜血杆菌与金黄色葡萄球菌同时划线培养时形成的卫星现象等内容,由于彩图比黑白图片更逼真,通过这种手段能加深成教本科生对微生物的印象。本书还链接了优秀的网址,方便学生浏览学习。

三、本教材的配套建设

在学校对成教品牌课程建设的指导下,配合《兽医微生物学》成人教育教材的使用,我们建设了兽医微生物学课程网站,网站包括课程建设规划、课程教学大纲、授课教案、课程习题、实验指导书、实践教学、网络课程、多媒体课件、交流平台等内容。网络课程涵盖了85%的课程教学大纲内容,交流平台支持网上答疑,加强了师生的互动交流。另外,我们还录制了兽医微生物学的授课录像,并将录像剪辑处理后上网,力争通过优质的音视频教学资源方便学生的学习。

兽医微生物学成人教育的授课方式应真正做到因材施教,不拘一格。了解了他们的需求及特点,选用合适的教材,采用有针对性的授课方法,才能保证成人教育的授课效果。

参考文献:

[1]敖玉文.成人教育的特点与成人教育管理改革的思考[J].教育与职业,2008(9):32-34.

[2]容东林,徐宗顺,李俊杰等.美国成人教育的特点及其对我国的启示[J].成人教育,2008,(12):94-96.

[3]徐婷,刘畅.美国农村社区成人教育的特点与启示[J].成人教育,2008(7):90-91.

细菌教案范文第2篇

本课教学总的设计思想是想通过多种开放式的教学活动,构建多维互动的课堂教学形式,努力体现现代学习方式的主动性、独立性、独特性、体验性和问题性。以教师为引导,以体验为红线,以思维为主攻,让学生生动活泼地展开探究式学习,引导学生能够从多角度、多层次、比较全面地认识自然界中细菌和真菌的作用。

二、教学目标:

知识目标:

1.说出细菌和真菌在物质循环中的作用。

2.列举细菌、真菌对动植物及人类的影响。

3.从多角度、多层次比较全面地认识自然界中细菌和真菌的作用。能力目标:

提高课前探究的能力,收集资料、交流表达的能力,提高观察分析和评价能力。情感目标:1.通过对细菌和真菌与动植物和人类关系的认识,体验从正反两个方面辩证地看问题。2.形成自觉选择健康的生活方式的思想。

三、重点难点:重点是细菌和真菌在物质循环中的作用。难点细菌和真菌与动植物共生的关系。

四、教学媒体

真菌引起农作物患难与共病的标本;
CAI课件。课前安排学生准备:收集查阅有关资料,预习教材;
课前探究“观察水果和面包的腐烂”,采集的根瘤、地衣及采集过程录像。鉴于本课课前准备内容较多,因此,决定把学生分成若干组分头进行。

五、课时分配:一课时

六、教学过程:

一、引言:一开始,从细菌和真菌在生态系统中的作用引入,由主持人说开场白:如果没有植物,地球将失去绿色,动物都会饿死。如果没有动物,生态平衡也难以维持。如果没有细菌和真菌,生物圈会是什么状况呢?(大多数细菌和真菌是生态系统中的分解者。如果没有分解者,动植物的遗体就会堆积如山,动植物就会丧失生存空间。)从已有的知识基础上逐步展开,非常自然地引出课题。

新课教学:

(一)作为分解者参与物质循环

提问:谁能展示细菌真菌是分解者的证据?各小组展示探究“细菌、真菌使食品生霉、腐烂”的结果,其他同学或提问或思考或补充。首先弄清以下两问题:1、你观察到什么现象?2、你会想到什么问题(面包和水果为什么会腐烂?)从而探究出细菌、真菌与水果生霉、腐烂的关系。通过这样层层推进的过程,进行思维训练、学法指导,让学生不仅知其然而且知其所以然。技能训练:为了能证明细菌对植物遗体的分解作用,某小组的同学分别提出三种实验方案,请你来评价一下哪个方案更好,这样很自然地开始技能训练。在这里,我把技能训练提前到此进行,是我认为这个时候进行技能训练,与前面知识有联系,比上完全部内容后单独进行要显得自然,有意义。既有知识的连贯,又能训练技能。

组织安排:同学仔细阅读者P69“评价实验方案”,各小组讨论思考题,并作记录,然后选代表与全班同学交流,组内其他成员补充,选出最佳设计方案。设计本训练关键在于通过对3种实验方案的选择让学生领悟到设置对照组时,要根据实验目的控制其他可能影响实验结果的条件。即除了有无细菌的条件不同外,其他条件都应该相同,因此甲乙两组要用相同的树叶。只有方案3排除了所有影响实验的干扰。因此实验结果更有说服力。这个评价过程需要学生进行一定的理性思维,所以教师要给学生充分的时间进行思考和讲座让他们难免说明各个实验方案可行可不完善的道理,这学生学会选择最佳设计方案打下基础。

接着教师演示CAI课件,展示细菌、真菌在物质循环中的作用。提问:细菌和真菌在物质循环中起什么作用(分解者)?想一想,细菌和真菌是靠什么生活的?(利用现成的有机物为食)引导思考:细菌、真菌与动植物和人的关系是怎样的?学生观看大屏幕,分组讨论并回答。

(二)引起动植物和人患病

过渡:既然细菌和真菌是利用现成的有机物来生活的,那它们与动植物和人有什么关系呢?细菌和真菌中有一些种类营寄生生活,它们从活的动植物体内吸收营养物质,导致动植物和人类患不同的疾病。下面,就由学生把各自从不同途径(网络、报纸、实际生活,)获取的有关资料(实物、标本、实例、报道等)以各自不同的方式(实物展示、讲小故事、谈体会感受、经验介绍、角色扮演、新闻播报等)呈示出来。通过学生对资料的收集和整理,培养学生课前探究能力,并且让学生自主选择各自喜爱的方式表达出来,不仅充分发挥学生的主动性积极性,而且也有效地锻炼了学生,培养了学生的交流表达能力和分析评价能力。

教师或主持人利用课件呈示相应的图片标本以补充并把各类疾病分类归纳:人(扁桃体炎、猩红热、痢疾、丹毒、足癣、臂癣)提问:这与细菌、真菌的生活方式有关吗?引导思考:我们能否利用细菌和真菌治疗疾病?列举“抗生素”如安比仙(青霉素)、红霉素、金霉素、氯霉素、链霉素等,展示收集的药盒,介绍该种抗生素的治疗范围。怎样才能预防和防止动物或人患病?指导学生正确使用抗生素,提倡健康的生活方式(提示:长期使用或滥用抗生素会对人体产生副作用,如细菌会产生抗药性,人体产生过敏反应等,应遵照医嘱,根据病因、病情、合理使用)。给农作物带来哪些危害?(棉花枯萎病、水稻稻瘟病、小麦叶锈病玉米瘤粉病都是真菌引起的)提问:细菌和真菌会给农作物带来危害,使农作物患病,那我们能否利用细菌和真菌帮助农业生产利用细菌和真菌来防治农业病虫害?列举微生物农药如防治稻瘟病的春雷霉素、防治小麦白粉病的庆丰霉素等,另外不可利用细菌和真菌制造除草剂,它们都具有环保作用,值得我们大力推广。指导学生阅读P70“以菌治虫”各向学生渗透STS教育,理解科学技术在实践中的价值。通过对细菌和真菌与动植物和人类关系的认识,让学生体验从正反两方面辩证地看问题

细菌教案范文第3篇

1.积极创设探究情境,激发学生探究兴趣

探究式教学一般模式是:提出问题―进行假设―设计方案―实践探究―分析结果―得出结论。探究就是探本求源,是以问题为核心,始于问题的提出,终于问题的解决,因此要实现对学习内容的探究,首先是把要学习的内容巧妙地转化为问题情境,激发学生探究兴趣。

【案例1】在“探究种子萌发条件”的实验中,甲教师:举起一粒种子问学生,种子萌发的条件是什么?请做出假设,并对假设实施实验;
乙教师:展示动画课件,一匹小马驮着粮食过河,口袋露了,粮食撒了一路……教师提问:你们想一想,撒落在哪里的种子会长成小苗呢?学生展开争论,纷纷作出推测。

从以上两位教师导入新课的方式上看,乙教师通过创设学生乐于接受的情境,激发了学生的探究欲望,学生学习的积极性与主动性高涨。

2.指导学生探究过程,培养学生科学探究能力

学生的实验探究活动,是要受其知识基础、能力发展水平和身心发展规律制约的。教师的作用是引导,是帮助学生形成科学的探究能力。

【案例2】在“探究霉菌的生殖”一节中,要求学生对霉菌是否通过孢子进行繁殖、霉菌的孢子是否来自空气,两个问题展开探究。由于学生在以往的实验设计中利用实验法进行探究时,往往是对单一的实验因素进行控制,即实验中只含有一个变量。学生对霉菌可能是通过孢子繁殖的,孢子可能是通过空气传播的这两个变量同时进行考虑并设计实验方案有一定的难度,使探究活动成为空中阁楼。因此,在引导学生设计实验时,教师可将两个问题分开,降低难度,符合学生的认知规律。先让学生针对霉菌可能是通过孢子繁殖这一问题进行实验设计,学生在设计实验时会设置对照组:准备两个灭菌后的带有培养基的试管,其中一个接种某种霉菌的孢子;
另一个不接种孢子,同时放在温暖潮湿的环境中培养。但学生很难考虑到空气中可能含有的霉菌孢子这一干扰因素,没有与空气隔离。教师引导学生进一步改进实验方案,并提出问题:家里的馒头上长出的霉菌是谁接种的呢?若按照这一实验方案进行,没有接种霉菌孢子的培养基中会不会长出霉菌来呢?由此学生考虑空气中是否有霉菌的孢子存在?从而进一步改进实验,最终设计出含有两个变量的科学、可行的实验方案。

3.科学合理利用教材,为学生创造探究的机会

教师应以学生为本,科学利用教材,挖掘教材,合理拓展教材,为学生创造更多的探究机会,让学生在探究过程中体验科学形成的过程,从而培养学生的科学素养。

细菌教案范文第4篇

一、单一变量原则和等量原则的主要内容

1.单一变量原则。实验中可以发生变化的因素称为变量,通常分为自变量与因变量。自变量是指由人为改变的因素或条件,因此也称为实验变量;
随着自变量的变化而引发的变化或结果叫因变量,因此因变量也叫反应变量。实验设计的目的就在于证明和解释这种因果关系。实验中除了自变量以外,可能还会存在一些可变因素,从而对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。在设计实验时应该让实验组和对照组只能有一个变量,只有这样,当实验组和对照组出现不同现象或结果时,我们才能确定造成这种不同的原因是这一变量引起的,从而证明所要探究的实验因素的作用。

2.等量原则。等量原则与单一变量原则相比较,只不过是强调的侧面不同,二者的实质是统一的。前者强调的是自变量的单一性,而后者强调的是除了自变量之外的无关变量必须严格控制相同。在控制无关变量时不但要等量,而且要在适宜条件下,只有如此才能排除其他因素对实验结果的干扰,并得出正确的结论。该原则在叙述上经常体现在以下方面。(1)各分组中所用植物的种类、长势和数量等相同;
所选动物的性别、大小、生理状况等一致。(2)各分组中所加入的试剂的成分、体积、浓度等相同。(3)各分组实验控制在适宜且相同的温度、光照、水分等条件下。(4)在相同时间内观察实验现象。

二、课文中渗透的实验设计

在高中生物教材中随处可见实验设计的内容,且充分体现了实验设计的单一变量原则和等量原则。例如,证明某一种无机盐是植物生长发育所必需的;
研究细胞核是否为活细胞所必需;
恩格尔曼的实验;
促胰液素的发现;
生长素发现过程中的实验。在学习这些内容时应该有意识地引导学生分析其中的变量,也可以尝试不同的设计思路。

三、学生实验中的实验设计

高中生物必修课本中的学生实验有20多个,可将这些实验分为:观察验证类、探究类、调查类和模拟制作类。在以上实验尤其是探究实验的教学中有意识地强调以上原则,可以帮助学生明晰实验目的,提高分析问题和解释现象的能力。现将一些实验的各种变量归纳如下。

1.比较过氧化氢在不同条件下的分解。其中自变量是催化剂种类,因变量是过氧化氢分解速率,无关变量是底物的量、反应时间等。

2.影响酶活性的条件。其中自变量是温度(或pH),因变量是淀粉与碘呈蓝色的深浅,无关变量是底物的量、pH(或温度)、反应时间等。

3.探究酵母菌细胞呼吸的方式。其中自变量是氧气的有无,因变量是二氧化碳、酒精的产生,无关变量是空气中原有的二氧化碳等。

4.环境因素(如光照强度)对光合作用的影响。其中自变量是光照强度,因变量是叶圆片浮起的数量,无关变量是温度、二氧化碳浓度等。

5.生物体维持pH稳定的机制。其中自变量是实验材料的不同,因变量是pH的变化,无关变量是加入酸或碱的量等。

6.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。其中自变量是类似物的浓度,因变量是生根的快慢、数量,无关变量是插条种类、数量、温度、时间、光照等。

7.探究不同时间土壤中小动物类群丰富度。其中自变量是白天与晚上,因变量是小动物种类和数量,无关变量是土壤等。

8.探究土壤微生物能分解落叶。其中自变量是土壤是否进行灭菌处理,因变量是落叶腐烂程度,无关变量是温度、含水量等。另外,在模拟探究细胞大小与物质运输的关系、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化、探究水族箱中的群落演替实验中,我们也可以试着找出其中的各种变量。

四、生物实验设计习题举例

案例:下面是某小组学生为证明某种细菌对植物遗体的分解作用提出的3种实验方案。他们将同一种树的落叶均分成甲、乙两组。在实验过程中不断地滴加蒸馏水,使树叶保持潮湿。方案1:将甲组放在无菌条件下,乙组放在自然条件下(暴露在空气中),观察记录落叶的变化。方案2:将甲组灭菌后放在无菌条件下,乙组放在自然条件下(暴露在空气中),观察记录落叶的变化。方案3:将甲、乙两组均灭菌后,甲组置于无菌条件下,乙组放在自然条件下(暴露在空气中),观察记录落叶的变化。该实验的目的是证明某种细菌对植物体的分解作用。该实验的自变量是有无某种细菌,因变量是落叶的分解程度。题目中已经明确所用材料是同一种树的落叶均分成甲、乙两组,并且使树叶保持潮湿。其原因就是除了有无细菌的条件不同外,其他条件应完全相同,但仅做到这一点还不够。我们再来分析3种方案。方案1:甲、乙两组均未进行灭菌处理,甲组虽然放在无菌条件下,但因为在此之前可能就携带有微生物,所以落叶也会被分解而失去对照作用。在自然条件下,空气中含有多种微生物,这时我们就无法确定乙组落叶分解只是由该细菌引起的。方案2:在自然条件下,空气中不仅含有细菌,且含有分解落叶的其他微生物,因此也不能说乙组落叶分解就是由该细菌引起的。方案3:同样在自然条件下会有其他微生物的干扰,不能达到实验目的。正确的方案应该是:将甲、乙两组叶片均先进行灭菌处理,甲组放在无菌条件下,乙组接种该细菌后放在无菌条件下,其他条件相同,观察记录落叶的变化。

细菌教案范文第5篇

关键词:同位素;
同位素标记法;
归纳总结
试题;
应用

作者简介:张志艳(1978-),女,河北省迁安市,大学本科,理学学士,中学一级,主研高中生物教学.

同位素思欠ㄊ巧物学常用的一种研究方法,此研究方法在高中生物教材中多次出现,那么什么是同位素标记法?先说说什么是同位素:具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素.例如碳-12和碳-14,碳-12的原子核中有6个质子和6个中子,碳-14有6个质子和8个中子.同位素的表示方法是在该元素符号的左上角注明质量数,例如碳-14,一般用14C来表示.

同位素标记法在人教版高中生物教材中描述为:“同位素可用于追踪物质的运行和变化规律.用同位素标记的化合物,化学性质不会改变.科学家通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程.这种方法叫做同位素标记法.”

一、高中生物学教材中的同位素标记法

以人教版高中生物教材为例,按教材顺序总结如下:

1.分泌蛋白的合成与分泌(必修一第48页资料分析)

科学家在分析分泌蛋白的合成和分泌时,在豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸.3min后被标记的亮氨酸出现在附有核糖体的内质网中;
17min后,出现在高尔基体中;
117min后,出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中及释放到细胞外的分泌物中.由此发现了分泌蛋白的合成与分泌途径:核糖体内质网高尔基体囊泡细胞膜细胞外.

2.光合作用中氧气的来源(必修一第102页)

1941年,鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,然后进行两组对比实验:一组提供H2O和C18O2,另一组提供H182O和CO2.在其他条件相同情况下,分析出第一组释放的氧气全部为O2,第二组全部为18O2,有力地证明了植物释放的O2来自于H2O而不是CO2.

3.光合作用中有机物的合成(必修一第102页)

20世纪40年代美国生物学家卡尔文等用单细胞的小球藻做实验,供给含14C的CO2进行光合作用,然后追踪检测放射性,最终探明了CO2中C在光合作用中转化成有机物中的碳的途径――卡尔文循环.

4.噬菌体侵染细菌的实验(必修二第45页)

1952年赫尔希和蔡斯用大肠杆菌和T2噬菌体作为试验材料,分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌,然后用T2噬菌体分别浸染上述细菌,从而得到DNA中含有32P或蛋白质中含有35S的噬菌体.接着,他们分别用被32P或35S标记的T2噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌,经过短时间的保温,用搅拌器搅拌、离心.这时,离心管的上清液中就会析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中则含有被感染的细菌,分析放射性物质的存在场所,从而证明DNA才是遗传物质.

5.DNA的半保留复制(必修二第52页)

1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料,用含15N的培养基培养大肠杆菌,使之变成“重”细菌,再把它放在含14N的培养基中继续培养.在不同时间取样,并提取DNA进行密度梯度离心,根据轻重链浮力等的不同,就分出新生链和母链,这就证实了DNA复制的半保留性.

6.基因工程(选修三第14页)

在目的基因的检测与鉴定中,采用了DNA分子杂交技术.将转基因生物的基因组DNA提取出来,在含有目的基因的DN段用放射性同位素作标记,以此为探针使之与基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,就表明目的基因已导入受体细胞中.

其次,还采用上述同样方法检测目的基因是否转录出了mRNA,不同的是从转基因生物中提取的是mRNA,同样用标记的目的基因做探针,与mRNA杂交,如果显示出杂交带,则表示目的基因转录出了mRNA.

通过以上的总结可以看出,同位素标记法在高中生物学教学和学习中占有举足轻重的地位.在高中生物的许多习题中都涉及同位素标记法的应用.

二、有关例题的分析

1.分泌蛋白的合成、加工和运输的研究

例:用35S标记一定量的氨基酸,并用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(图甲)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(图乙),下列分析不正确的是()

A.甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体

B.与乳腺分泌蛋白的合成与分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体

C.乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜

D.35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体内质网高尔基体细胞膜

解析:本题考查分泌蛋白的合成、加工和运输过程.分泌蛋白首先在核糖体上合成,再依次经过内质网和高尔基体的加工,最后,由细胞膜分泌到细胞外,在此过程中,线粒体提供能量,因此,选项A、B、D正确;
分泌蛋白在内质网初步加工后,由内质网“出芽”形成囊泡,囊泡与高尔基体膜融合,经高尔基体进一步加工后,再由高尔基体“出芽”形成囊泡,囊泡与细胞膜融合,因此,分泌蛋白分泌前后对比,内质网膜面积相对减少,细胞膜面积相对增大,高尔基体膜面积先增大后减少,最后基本不变,选项C错误.

答案:C

2.细胞的结构和功能的研究

例:将用3H标记的尿苷引入植物细胞内,然后设法获得各种细胞结构,其中能表现出放射性的一组结构是()

A.细胞核、核仁、中心体

B.细胞核、核糖体、高尔基体

C.细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体

D.细胞核、核糖体、内质网、液泡

解析:
因为3H标记的尿苷是合成RNA的原料,在细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体中均有新合成的RNA,所以,这些结构应表现出放射性.

答案:C

3.光合作用过程的研究

例:科学家利用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的原子,这种碳原子的转移途径最可能是()

A.二氧化碳叶绿素ADP

B.二氧化碳叶绿素ATP

C.二氧化碳C5葡萄糖

D.二氧化碳C3糖类

解析:本题考查光合作用过程中C原子的转移途径.光合作用的暗反应过程:(1)CO2固定:CO2+C52C3;
(2) C3的还原:2C3 (C H2O)+ C5.由此可见,碳原子的转移途径是:CO2C3糖类.故选D

答案:D

4.细胞呼吸过程的研究

例:让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现含18O2的化合物是()

A.二氧化碳B.水C.丙酮酸D.乳酸

解析:根据有氧呼吸的第三阶段:24[H]+6O2酶12H2O+能量,当用18O标记氧气时,氧气中的氧原子全部用来氧化还原氢生成水,所以,该白鼠体内最先出现含18O2的化合物是水.故选B.

答案:B

5.光合作用和细胞呼吸过程的综合研究

例:如图所示为某植物细胞部分结构示意图,据图分析,下列四项叙述中正确的是()

A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程

B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程

C.以C18O2作原料进行光合作用,在较强光照下,测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d

D.以H182O作原料进行光合作用,在较强呼吸作用下,测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b

解析:图示考查光合作用和细胞呼吸的联系及物质转化关系.a表示叶绿体吸收CO2,b表示叶绿体释放O2,e表示线粒体吸收O2,f表示线粒体释放CO2,c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用,d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用.以C18O2作原料进行光合作用,18O的转移途径为C18O2有机物C18O2,在较强光照下,光合作用速率大于呼吸作用速率,呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用,即主要去向是图中的d.以H182O作原料进行光合作用,18O全部生成氧气,在较强呼吸作用下,氧气主要被线粒体利用,进行有氧呼吸,即主要去向是图中的c.

答案:C

6.噬菌体侵染细菌的研究

例:如果用 15N 、 32P、 35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的放射性元素为 ()

A.可在外壳中找到 15N 和 35S

B.可在DNA中找到 15N 和 32P

C.可在外壳中找到 15N

D.可在DNA中找到 15N 、 32P和 35S

解析:合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料均由细菌提供,因此,子代噬菌体的蛋白质外壳中找不到15N和35S,A错误;
合成子代噬菌体DNA的原料均由细菌提供,但DNA的复制方式为半保留复制,因此,在子代噬菌体的DNA中可以找到15N和32P,B正确;
合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料均由细菌提供,因此,在子代噬菌体的蛋白质外壳中也找不到15N,C错误;
噬菌体的DNA中不含S元素,D错误.

答案:B.

7.DNA复制的研究

例:用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中让其复制三次,则含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例和含15N的DNA分子占全部DNA单链的比例依次为()

A.1/9,1/4B.1,1/8

C.1/4,1/6D.1/8,1/8

解析:根据DNA分子的复制为半保留复制的特点,在复制过程中DNA的两条链均作母链(模板)而形成子链,形成两个DNA分子,子代DNA的两条链中,一条来自母链,一条是新合成的子链.复制三次,共形成8个DNA分子.在8个DNA分子的16条单链中,只有两个DNA分子两条链含有原来标记的15N,但是在新合成的DNA分子中每条链都含有14N.

答案:B.

8.生长素极性运输的研究

例:用同位素14C 标记的吲哚乙酸来处理一段枝条一端,然后探测另一端是否含有放射性14C 的吲哚乙酸存在.枝条及位置如右上图.下列有关处理方法及结果的叙述正确的是 ()

A .处理甲图中 A 端,能在甲图中 B 端探测到 14 C 的存在

B .处理乙图中 A 端,能在乙图中 B 端探测到 14 C 的存在

C .处理甲图中 B 端,能在甲图中 A 端探测到 14 C 的存在

D .处理乙图中 B 端,不可能在乙图中 A 端探测到 14 C 的存在