课题 基因是有遗传效应的DNA片段
教学重点 （1）基因是有遗传效应的DNA片段。（2）DNA分子具有多样性和特异性。
教学难点 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
教学目标 知识目标 ⑴举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。⑵说明基因和遗传信息的关系。
能力目标 运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。
情感目标 运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。
教学媒体 幻灯片
课时安排 1课时
教学内容 教师的组织和引导 个人札记
一、基因--有遗传效应的DNA片段 说明基因与DNA关系的实例二、DNA片段中的遗传信息三、基因的概念 导言复习提问：1.从分子角度分析为什么亲代和子代在性状上相似 学生回忆回答：因亲代把自己的DNA分子复制了一份，通过精子和卵细胞传给了子代。2.为什么子代获得了亲代的DNA分子，子代在性状上就像亲代呢 学生在预习的基础上会回答：是因为DNA分子可以控制遗传性状。那么，DNA分子是怎么控制性状呢 这就是本小节要解决的内容。教学目标达成过程现代遗传学的研究认为:每个DNA分子上有很多基因，这些基因分别控制着不同的性状。教师出示:果蝇某一条染色体上的几个基因及基因所控制的性状的挂图。学生观察思考:教师点评:由图可说明每种生物都有许多基因(因每种生物有多条染色体)。性状是由基因所控制的。那么基因与DNA有什么关系呢 一、基因是有遗传效应的DNA片段学生活动：阅读教材P55～56。教师简介基因的发展:让学生 ( http: / / www.21cnjy.com )明确人们对基因的认识是个不断发展完善的过程，是在实验基础上随着理化技术手段的发展而发展的，直到20世纪50年代人们才真正认识到，成熟体细胞中的每一条染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分子上有许多基因，基因是决定生物性状的基本单位，是有遗传效应的DNA片段。学生要对此概念理解，教师必须对此概念的三个要点进行点评:1.基因是有遗传效应的DNA片段--即基因 ( http: / / www.21cnjy.com )是DNA的片段，但必须是有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。2.基因是决定性状的结构单位。学生活动:观看“基因工程初探”录像片段，让学 ( http: / / www.21cnjy.com )生理解控制某性状的基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA分子上去，从而获得某种性状的表达，所以说基因是决定性状的结构单位,具有一定的独立性。3.基因是决定性状的功能单位。即生物的特定基因决定生物的特定性状。如人的黑发由黑发基因控制,人的双眼皮由双眼皮基因控制。设疑:基因是有遗传效应的DNA的片段，DNA与蛋白质共同构成染色体，那么基因与染色体有何关系呢 学生思考、教师点拨:基因在染色体上呈直线排列，这就像音乐曲谱，一个曲谱分成许多小节，各个小节内排列着数目不等的音符，经演唱表达不同的音调。再回忆:DNA分子的基本单位是什么 有多少种 学生回答:(略)教师给予肯定并鼓励。质疑:基因的化学结构怎样呢 学生活动:阅读教材并回答“每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸”。教师讲述:基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。例如:人的双眼皮基因有特定的脱氧核苷酸排列顺 ( http: / / www.21cnjy.com )序，这样特定的排列顺序就代表人的双眼皮的遗传信息，上一代传给下一代的是遗传信息而不是双眼皮本身，下一代就可以将双眼皮遗传信息表达为双眼皮。不同的基因，四种基本单位的排列顺序不同，但是，每个基因都有特定的排列顺序。最后，银幕显示进行总结:a.基因在染色体上呈直线排列。b.每个染色体含一个DNA分子，染色体复制后在细胞分裂的间期、前期、中期，每个染色体包含两个姐姐妹染色单体，此时含有两个DNA分子。c.每个DNA分子有很多基因。d.每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。e.基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同。通过总结，让学生更进一步理解:“基因—DNA--染色体”三者之间的关系。再质疑:基因是如何复制的 基因又是如何控制性状的呢 学生阅读教材P14并思考。教师讲述:由于基因是DNA片 ( http: / / www.21cnjy.com )段，所以基因的复制是通过DNA分子的复制来完成的。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以—定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把这一过程叫做基因的表达。那么基因如何控制蛋白质合成呢
课堂巩固 例1．白化症病人出现白化症状的根本原因（ ） A．病人体内缺乏黑色素 B．病人体内无酪氨酸 C．控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D．常期见不到阳光所致 解析：白化症病人出现白化症状 ( http: / / www.21cnjy.com )是因为缺乏酪氨酸酶。不能使酪氨酸转化成黑色素，而缺乏这种酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常造成的。即生物的一切性状都是受基因控制的。 答案：C 例2．中国青年科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草具备了抗病毒的能力，试分析： （1）人的基因所以能接到植物体内去，物质基础是__________________________。 （2）烟草具备抗病毒能力，表明烟草体内 ( http: / / www.21cnjy.com )产生了_____________，这个事实说明：人和植物体内蛋白质的合成方式_____________。 解析：人和植物的DNA都是由脱氧核 ( http: / / www.21cnjy.com )苷酸组成，都是规则的双螺旋结构，这是转基因技术的物质基础；同时所有生物合成蛋白质时都共用那20种氨基酸，因此将人的基因移植到植物体内后可以在植物体内合成相应的蛋白质。 答案：（1）DNA结构基本相同（2）干扰素 基本相同
作 业 阅读下列报道，回答问题：破译天书 生命昭然 2000年6月26日，科学家公 ( http: / / www.21cnjy.com )布了人类基因工作草图，这是人类基因组研究的重大成果，这一成果被誉为是人类“生命天书”的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继2000年6月26日公布“基因工作草图”以后，经过几个月的努力，科学家于2001年2月 12日宣布，人类基因组共有32亿对碱基。包含了3～4万个基因。这标志着人类基因组研究工作取得了实质进展，为破译生命之谜奠定了坚实的基础。 人类“生命天书”有一“套”， ( http: / / www.21cnjy.com )这套书有24“本”。组成这套书的“文学”有四种基本“笔画”，每两个笔画形成一个“偏旁部首”，每三个“偏旁部首”形成一个“文字”。 每本“生命天书”中含有几千个关于人 ( http: / / www.21cnjy.com )类生命的结构、功能、生老病死的“信息”，每条信息由几千个“文字”组成。人类基因组计划就是首先要破译这套天书中所含有的10亿个文字中的30多亿个偏旁部首的排列顺序；然后再破译书中每条信息的具体含义即具体功能。 （l）人类“生命天书”有“24本”，每“本书”是指一个______________，这套书为什么是“24本”？ （2）“生命天书”中的“信息”是指一个_____________。 （3）“生命天书”中的四种“基本笔画”是指___________________。 （4）“生命天书”中的每个“偏旁部首”是指__________，它们是___________。 （5）“生命天书”中的每个“文字”是表示三个特定排列的_________，这个特定排列的物质为什么是三个？
板书设计：1.基因的化学组成：每 ( http: / / www.21cnjy.com )个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。2.基因不同的实质：不同的基因，四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序3.基因的位置：染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，基因在染色体上呈直线排列 4.基因是有遗传效应的DNA片段 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
课后笔记：第3节 DNA的复制
一、教学目标
1.知识方面：概述DNA分子的复制。
2.情感态度与价值观方面：探讨DNA复制的生物学意义。
二、教学重点和难点
1.教学重点：DNA分子复制的条件、过程和特点。
2.教学难点：DNA分子复制的过程。
三、教学方法：讨论法、演示法、讲授法
四、教学课时：1
五、教学过程
教学内容 教师组织和引导 学生活动 教学意图
问题探讨 〖提示〗两个会徽所用的原料应该选自一块 ( http: / / www.21cnjy.com )石材；应先制造模型，并按模型制作会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。（以上可由学生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的）。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行比较（学生也可能提出更科学、更现代化的方法）。 阅读思考讨论回答 引入新课
〖讲述〗DNA既能作为遗传物质，就必须具有精确的自我复制能力，那它是怎样进行复制的呢？ 思考讨论 引起思考引入新课
一、对DNA分子复制的推测 〖引导〗引导学生阅读课文P5 ( http: / / www.21cnjy.com )2，沃森和克里 ( http: / / www.21cnjy.com )克提出的著名的DNA双螺旋结构模型后，又发表了遗传物质自我复制的假说。进而总结出“半保留复制”的概念。〖讲述〗在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，一条链是旧的而另外一条链是新的，因此这种复制方式被称为半保留复制。 阅读思考 学新知识
二、DNA半保留复制的实验证据 〖讲述〗我们知道，当假说通过实践检验并 ( http: / / www.21cnjy.com )被证明是正确的后，才能上升为科学理论。随着科学技术的发展，放射性同位素示踪技术被应用到DNA分子复制的研究中。下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。〖讲述〗大家阅读课文P53，结合图3-12，利用物理、化学知识体会科学家实验设计的方法、原理、步骤、结果、结论及它的巧妙之处。强调：该实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。 看图思考 培养严谨重视实的态度
旁兰思考题1 〖提示〗本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的。在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。 思考回答 拓展思维知识迁移
三、DNA复制的过程 1.概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。2.时间：细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期3.场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体4.条件：（1）模板：两条母链（2）原料：四种脱氧核苷酸、能量（ATP）（3）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等 5.过程： ①解旋提供准确模板：在ATP供能、 ( http: / / www.21cnjy.com )解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。 ②合成互补子链：以上述解开的每一段母 ( http: / / www.21cnjy.com )链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。 ③子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在D ( http: / / www.21cnjy.com )NA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。6.特点：①DNA分子是边解旋边复制的；②是一种半保留式复制。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。） 7.“准确”复制的原因：①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。8.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子9. 意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。 学生思考下列问题：①什么叫解旋？解旋的目的是什么？②什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？③简述“子链”形成的过程。DNA复制后两个子代DNA分子和亲代DNA分子是否完全相同？为什么？ 通过设问，学生回答，进一步让学生理解和巩固DNA复制的全过程。
DNA分子连续复制演绎的计算规律 已知某一DNA分子用15N标记（0代 ( http: / / www.21cnjy.com )）将含有该标记DNA分子的细胞（或细菌）转移到只含14N的培养基中培养（进行DNA复制）若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如下表：世代DNA分子的结构特点脱氧核苷酸链的数量变换规律分子总数不同DNA分子占全部DNA分子之比单链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N分子含14N15N杂种分子只含14N分子含15N的链含14N的链0112112141/21/2241/21/281/43/4381/43/4161/87/8n2n2/2n1－2/2n2n＋11/2n1－1/2n 学生填表 培养学生的总结能力
小结 1．通过学习必须掌握DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。 2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面 （l）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。 （2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。
作业 练习一二
【典型例题】例1.如果将大肠杆菌的 DNA分子用 标记，然后将大肠杆菌移入 培养基上连续培养。从分析得知，第一代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同，其原因是__________。若连续培养三代，此时，含 标记的DNA分子约占大肠杆菌DNA分子总量的多少？其原因是多少？
【解析】 解题时，可用下图表示双链DNA分子复制过程：从图解可知，第二代大肠杆菌的DNA分子是以亲代的DNA分子中两条母链分别为模板，根据碱基互补配对原则复制而成的。第二代大肠杆菌的DNA分子总量中，含 标记的为 （即 ）；第三代应为 （即 ）。
【答案】 以亲代DNA为模板，根据碱基互补配对原则复制而成；25％；因 DNA分子的复制方式为半保留复制。
例2.将大肠杆菌置于含 的培养基中培养一段时间，然后把 DNA被 完全标记的大肠杆菌作为亲代，转移到只含 的普通培养基培养，使其繁殖两代形成 4个新个体，则它们的 DNA中含 的链与 的链的比是（ ）
A．3：1 B．2：1 C．1：1 D．7：l
【解析】本题考查“大肠杆菌只有一个DNA分子”以及对“DNA分子具有双链结构”和“DNA半保留复制”的理解。 标记的DNA有两条含 的链，当利用含 的氮源来繁殖合成新DNA时，根据半保留复制的特点，新形成的 2个 DNA分子上应各有一条含 的链和一条含 的链，没有了 的来源，不论以后复制多少次，含 的链永远只是两条，而增加的新链都是含 的链。而题中形成了4个新个体，则只有4个DNA分子——8条单链，只有两条含 ，其余六条含 ， 链： 链=6：2=3：1。
【答案】A。
【评点】DNA复制，是将两条链之间的氢 ( http: / / www.21cnjy.com )链打开，形成两条单链，然后以单链为模板，按照碱基互补配对原则，再各形成一条新链。在什么培养基上复制，新链即含什么培养基上的物质，再次复制仍如此，但是原DNA（亲代DNA）中的两条链上的物质永远不变。第2节 DNA分子的结构
一、教学目标
1.知识方面
⑴识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。
⑵DNA分子的平面结构和空间结构。
⑶碱基互补配对原则。
2.情感态度与价值观方面
⑴认识到与人合作的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。
⑵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
⑴制作DNA双螺旋结构模型。
⑵就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟模型方法在这些研究中的应用。
二、教学重点和难点
1.教学重点：制作DNA分子双螺旋结构模型。
2.教学难点：DNA分子结构的主要特点
三、教学方法：讨论法、演示法
四、教学课时：2
五、教学过程
教学内容 教师组织和引导 学生活动 教学意图
问题探讨 引导学生思考讨论回答，老师提示。 思考讨论回答 收集资料的能力。
一、DNA双螺旋结构模型的构建成旁栏思考题目“思考与讨论” 引导学生阅读课文P47—49。〖提示 ( http: / / www.21cnjy.com )〗1.（1）当时科学界已经发现的证据有 ( http: / / www.21cnjy.com )：组成ＤNＡ分子的单位是脱氧核苷酸；ＤNＡ分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；（2）英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的ＤＮＡ的Ｘ射线衍射图谱；（3）美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法（1950年），即按照Ｘ射线衍射分析的实验数据建立模型的方法（因为模型能使生物大分子非常复杂的空间结构，以完整的、简明扼要的形象表示出来），为此，沃森和克里克像摆积木一样，用自制的硬纸板构建ＤNＡ结构模型；（4）奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量这一碱基之间的数量关系。2.沃森和克里克根据当时掌 ( http: / / www.21cnjy.com )握的资料，最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，在这些模型中，他们将碱基置于螺旋的外部。在威尔金斯为首的一批科学家的帮助下，他们否定了最初建立的模型。在失败面前，沃森和克里克没有气馁，他们又重新构建了一个将磷酸—核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。 沃森和克里克最初构 ( http: / / www.21cnjy.com )建的模型，连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的，即A与A、T与T配对。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952年，沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要的信息：腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量。于是，沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，最终，构建出了正确的DNA模型。〖提示〗1.略。2.主要涉及物理学（主 ( http: / / www.21cnjy.com )要是晶体学）、生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法；建构模型的方法等。现代科学技术中许多成果的取得，都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。3.要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。 阅读思考完成旁栏思考题目和思考与讨论 培养学生的自学能力与自我探究能力。思考、讨论和合作能力
二、DNA分子的结构 出示DNA模型，学生阅书第50页，指着模型进解说过归纳，结构的主要特点是： ①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构（简要解释“反向”，一条链是5 －3 ，另一条链是3 －5 ，不宜过深）。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。 ③碱基互补配对原则： 两条链上的碱基通过氢键（教师对 ( http: / / www.21cnjy.com )“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：A—T、G—C（A一定与T配对，G一定与C配对）。 可见，DNA一条链上的碱基排列顺序确 ( http: / / www.21cnjy.com )定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了（可在黑板上练习一道题以巩固互补配对原则）。 教师设问，学生思考后，由教师回答： 设问一：碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？ 这是由于嘌呤碱是双环化合物（画出 ( http: / / www.21cnjy.com )双环），占有空间大；嘧啶碱是单环化合物（画出单环），占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的，只有双环化合物和单环化合物配对才合适。 设问二：为什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？ 这是由于A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，这样使DNA的结构更加稳定，所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1：1。 某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18％，那么鸟嘌呤的分子数占（ ） A．9％ B．18％ C．32% D．36％ 答案：C 阅读理解记住学生训练 拓展学生思维，更好理解新知识 应试能力
3.DNA的特性 师生共同活动，学生讨论和教师点拨相结合。 ①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DAN分子的稳定性。 ②多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有 种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。 ③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。 听讲配合老师回答 知识拓展
小结 本节课我们学习了DNA的化学组成，DN ( http: / / www.21cnjy.com )A的立体结构和DNA的特性。组成DNA的碱基共有A、T、G、C四种，构成DNA的基本单位也有4种。每个DNA分子由二条多脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对原则，即A—T、G—C，通过氢键连接成碱基对。DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。多样性产生的原因主要是碱基对的排列顺序千变万化，4种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。每个DNA分子能够贮存大量的遗传信息。 小结 培养学生的总结能力
模型构建 制作DNA双螺旋结构模型 让学生做P50《模型构建 制 ( http: / / www.21cnjy.com )作DNA双螺旋结构模型》，实验的材料及一些基本步骤可在上课前准备好，教师示范。〖提示〗1.DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。2.（1）靠 DNA分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；（2）在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力（该点可不作为对学生的要求，教师可进行补充说明）。 阅读思考动手动脑 巩固知识加深理解第1节 DNA是主要的遗传物质
一、教学目标
1.知识方面
⑴总结人类对遗传物质的探索过程。
⑵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
⑴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。
⑵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
二、教学重点和难点
1.教学重点
（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.教学难点:肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
三、教学方法:讨论法、演示法、探究法
四、教学课时:1
五、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P41章引言 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.（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。2.这是一道开放性的题，答案并不惟一，只要提出正确的思路即可。 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？一道学生带着这些问题阅读课本P42～43。 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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。〖问〗①肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤？各看到哪些象？②第四组的实验结果说明了什么？③艾弗里及其同事的设计思路是什么？他们的研究结果说明了什么？学生阅读教材，边看书边看图解，回答上述问题。（1） 体内转化 1928年 英国 格里菲思① 活R，无毒 活小鼠② 活S，有毒 小鼠 死小鼠③ △杀死的S，无毒 活小鼠④ 活R + △杀死的S，无毒 死小鼠 转化因子是什么？ （②④分离出活S） “在肺炎双球菌的转化实验中，为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？〖讲述〗蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同 ( http: / / www.21cnjy.com )的。在80~100 ℃的温度范围内，蛋白质将会失活，DNA双链将解开；当温度降至55 ℃左右时，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性却不能恢复。（2）体外转化 1944年 美国 艾弗里 多糖或蛋白质 R型活S DNA + R型 培养基 R型 + S型 DNA＋DNA酶 R型 转化因子是DNA 。 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
旁兰思考题 〖提示〗因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )，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
作业 练习一二
六、板书设计：
第1节 DNA是主要的遗传物质
一、对遗传物质的早期推断
二、肺炎双球菌的转化实验
（1） 体内转化 1928年 英国 格里菲思
① 活R，无毒 活小鼠
② 活S，有毒 小鼠 死小鼠
③ △杀死的S，无毒 活小鼠
④ 活R + △杀死的S，无毒 死小鼠
转化因子是什么？ （②④分离出活S）
（2）体外转化 1944年 美国 艾弗里
多糖或蛋白质 R型
活S DNA + R型 培养基 R型 + S型
DNA＋DNA酶 R型
转化因子是DNA 。
三、噬菌体侵染细菌的实验
1、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。
2、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DNA DNA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
3、结论：遗传物质是DNA。
归纳总结：
（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。
