高中生物人教版（2019）必修二 3.1 DNA是主要的遗传物质 教案

3.1 DNA是主要的遗传物质
【教学目标】
1．知识方面
（1）总结人类对遗传物质的探索过程。
（2）分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。
2．情感态度与价值观方面
（1）认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。
（2）认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程。
3．能力方面：探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用
【教学重难点】
1．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。
2．难点：
肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
【教学过程】
教学内容 教师组织和引导 学生活动 教学意图
章引言 引导学生阅读并思考引言 阅读思考 引入新课
问题探讨 引导学生完成 “问题探讨”并提示。 〖提示〗 （1）具有贮存大量遗传信息的潜在能力； （2）能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程； （3）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己，使得前后代具有一定的连续性； （4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。 遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制出拷贝，传递给下一代等。 阅读思考回答 以已知推特点，自然引入新课。
一、对遗传物质的早期推断 〖问〗20世纪20年代，人们为什么会认为蛋白质是遗传物质？到20世纪30年代呢？ 阅读思考 从历史背景了解人们的推测。
二、肺炎双球菌的转化实验 通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验又是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行的。 请看这个著名的经典实验： 出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生对图指出何者是R型菌体？何者是S型菌体？菌落各是怎样？毒性呢？以加深学生对两种细菌的了解。 阅读思考回答 弄懂肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
三、噬菌体侵染细菌的实验 〖介绍〗噬菌体侵染细菌的过程： ①吸附→②注入（DNA）→③复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→④组装子代噬菌体→⑤释放。 噬菌体侵染细菌的实验。 亲代噬菌体原宿主细菌内子代噬菌体实验结论32P标记 DNA无32P标记 DNADNA有32P 标记DNA是遗传物质35S标记 蛋白质无35S标记 蛋白质外壳蛋白无35S标记
阅读思考回答 列表比较一目了然。
思考题 〖提示〗因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。 思考回答
思考与讨论 〖提示〗1．细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。 （2）繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。 2．最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。 3．艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等（学生可能回答出其他的技术，但只要回答出上述主要技术就可以）。 科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。 思考讨论回答
总结 从实验过程并得出以下结论： （1）DNA是转化因子，是遗传物质，而蛋白质不是。（因为艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行了提纯和鉴定，他们将提纯的DNA．蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细胞才能够转化为S型细菌。） （2）遗传物质是DNA．（因为DNA进入了细菌体内复制，并复制合成自身的蛋白质。所以在子代噬菌体内，没有亲代噬菌体内蛋白质被标记的元素。） 归纳总结。从三个实验的结论中，拓展出下列规律： （1）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质； （2）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即DNA或RNA； （3）只有少数几种病毒以RNA作为遗传物质，因此，DNA是主要的遗传物质； （4）染色体是DNA的主要载体：DNA主要存在于细胞核中，并与蛋白质结合形成染色体； （5）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表达遗传信息。 总结归纳 培养学生的归纳总结能力。