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DNA是主要的遗传物质 教案 一、教学目标 汝南二高 孙亚楠1、知识与技能（1） 总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。（2） （2）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方 法，是目前自然科学研究的主要方法。（3） 理解DNA是主要的遗传物质。2 能力培养（1） 通过肺炎双球菌的转化实验，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路，提高逻辑思维的能力。（2） 用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。3 情感态度与价值观遗传的物质主要是DNA，也有RNA，这从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辨证唯物主义世界观的树立。四、 教学重点、难点重点：（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。难点：（1）如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传。 （2）探究科学发现过程来学习科学研究方法。三、课时安排：1课时四、教学过程（一）设疑引入俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”，这句话显示生物的基本特征之一遗传。生命之所以能够代代延续，主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递，前面我们学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用，着重分析的是染色体的行为及数目的变化，可见染色体在生物的遗传中起着重要的作用，染色体主要由什么物质组成？DNA和蛋白质究竟谁才是遗传物质？（二）对遗传物质的早期推测现在大家都认为遗传物质是DNA，但这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索才得到的。指导学生读教材思考：1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？2.为什么会有这种认识？讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。过渡：20世纪中叶，人们发现染色体是由DNA和蛋白质组成的，在20-30年代人们普遍认为蛋白质是遗传物质，这种观点正确吗？如果遗传物质不是蛋白质，它是什么物质呢？在生物学中我们通过做什么确认这个问题？（实验） 下面我们一起沿着科学家探索真理的足迹重温证明DNA是遗传物质的经典实验。（安排学生浏览课本）（三）DNA是遗传物质的实验证据 肺炎双球菌的转化实验 1、格里菲思的实验 讲述并投影两种菌落的比较；菌落荚膜毒性R型菌落粗糙无荚膜无毒S型菌落光滑有荚膜有毒 媒体展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验（4组，见教材43页）。提问： （1）为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体 内，导致小鼠死亡？(因为R型细菌转化成了S型细菌，使小鼠患败血症而死亡.) （2）格里菲思实验的结论是什么? 实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质（转化因子）。 设 疑：这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？ （提示：设计思路，设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独研究他们各自的作用） 2、艾弗里的实验寻找转化因子 在分析格里菲斯的实验设计基础之上，教师引导学生明确该实验的设计是否严谨，该如何解决这个问题？（培养学生科学思维和科学探究的能力 ） （1）设计思路;把各种化合物分开，单独观察，确定唯一变量 。（2）把由S型细菌中分离，提取出的各种成分，单独作用于R型细菌。请学生结合艾菲里的实验思考： 只有加入哪种物质R菌才能转化为S菌呢？加入DNA以后所有的R菌都能转化吗？这说明什么？教师补充转化的效率其实是比较低的。 DNA水解物是什么？解释是加入DNA酶，把DNA降解脱氧核苷酸，说明只有完整的DNA才能发生转化作用。 艾弗里的实验说明什么？ 艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？为什么艾弗里的实验没有使世人完全信服？问题出现在什么地方？该怎样解决这个问题？（培养学生分析问题，归纳结论的能力 ）（3）分析结论：DNA是遗传物质。（四）DNA是遗传物质的实验证据 噬菌体侵染细菌的实验艾弗里的实验证明了DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，说明DNA才是遗传物质。但是艾弗里转化实验所使用的DNA中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。那么，还有没有更具有说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢？1952年，赫尔希和蔡斯利用噬菌体为实验材料，设计了一个更具说服力的实验。讲述并投影：T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变化。实验过程，指导学生自学，提问：1、该实验采用了什么实验方法？2、分别用什么元素标记DNA和蛋白质？为什么选择这两种元素？3、如何获得含有放射性同位素的噬菌体？4、实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么？5、该实验的结论是什么？师生共同讨论，并完成表格实验过程及结果：亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体实验结论第一组实 验32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记DNA分子具有连续性，是遗传物质第二组实 验35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S 6、简述噬菌体侵染细菌的过程 吸附注入（DNA）复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质组装子代噬菌体释放子代噬菌体。 综合以上两个实验，可以得出DNA是遗传物质。（五）RNA也能作为遗传物质 烟草花叶病毒的重建实验科学家发现有些病毒不含DNA，只含蛋白质和RNA，比如烟草花叶病毒。它能感染烟草，出现相应的病症。烟草花叶病毒的遗传物质是什么呢？课件展示烟草花叶病毒重建实验过程。总结：少数生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。（六）课堂小结和学生共同整理知识结构，构建知识网络:归纳、小结核酸是一切生物的遗传物质；具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA,即DNA是主要的遗传物质。随堂练习：巩固知识，反馈效果 1、在真核生物中，遗传物质的载体主要是 （ ） A.DNA B.染色体 C.细胞核 D.基因 2、烟草花叶病毒的繁殖方式和进行的场所是 （ ） A. DNA的自我复制，在宿主细胞内 B. DNA的自我复制，在病毒体内 C. RNA的自我复制，在宿主细胞内 D. RNA的自我复制，在病毒体内 3、不属于遗传物质载体的是 （ ）A. 中心体 B. 叶绿体 C. 线粒体 D. 染色体 4、噬菌体侵染细菌的实验不能说明 （ ） ADNA是遗传物质 B. DNA能自我复制 C. DNA能控制性状 D. DNA能产生可遗传的变异5、用正常的噬菌体（31P，32S）去感染体内含有32P和35S的大肠杆菌，得到子噬菌体所含的元素是 （ ）A、31P、32P、32S B、31P、32P、35S C、31P、32S、35S D、32P、32S、35S6、下列关于染色体与DNA的关系的叙述，确切的是 （ ）A、染色体、DNA都是遗传物质 B、DNA是染色体的主要组成成分，染色体是DNA的主要载体 C、不同生物中，染色体上具有的DNA数量不同 D、DNA在细胞中全部存在于染色体上五、作业布置：自编练习六、板书设计 第一节 DNA 是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验 1、格里菲思实验（体内） 结论：S型菌具有“转化因子” 2、艾弗里实验（体外） 结论：转化因子是DNA，DNA是遗传 物质 二、噬菌体侵染细菌的实验 结论：DNA是遗传物质 三、烟草花叶病毒的实验 结论：RNA是遗传物质 总结：DNA是主要的遗传物质 DNA是主要的遗传物质 优质课教案 汝南二高 孙亚楠