DNA是主要的遗传物质教案

《DNA是主要的遗传物质》 教案
湟里高级中学 刘 英
一、教学目标
1、知识目标
通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的一系列探究，理解DNA是主要的遗传物质。
2、能力目标
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，训练科学的逻辑思维的能力，体验科学探究的基本方法。
②用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练由特殊到一般的科学归纳的思维能力。
3、情感态度与价值观目标
通过模拟科学发现的过程，培养实事求是的科学态度和不断探究的精神，进一步激发学生唯物辩证观的树立。
二、教学重难点
1、教学重点：
(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；
(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
2、教学难点：
(1)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；
(2)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
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。
（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、艾弗里及其同事的实验
（1）实验材料：选用肺炎双球菌。
（2）假　　设：DNA是遗传物质。
（3）实验操作：将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。（多媒体课件演示实验过程）
（4）预期结果：只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌。
（5）实验结果：与预期结果吻合。
（6）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DNA DNA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
（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
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。
五、作业布置：自编练习
六、板书设计 略