DNA是主要遗传物质的探索
【教学目标】
1．了解人类对遗传物质的探索过程。
2．理解DNA是主要的遗传物质。
3．通过分析、比较、推理、归纳等练习，进一步提高科学思维能力和解决实际问题的能力。
【教学重点】
肺炎链球菌转化的实验、噬菌体侵染细菌实验的原理、过程和结论。
【教学难点】
通过探究遗传物质的发现过程，建构DNA是主要的遗传物质这一知识网络。
【教学过程】
一、导入新课
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？（创设问题情景，激发学生强烈的求知欲。）
二、讲授新课
（一）肺炎链球菌的转化实验证明DNA是遗传物质
寻找证据——阅读
阅读课本P2-3页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．在格里菲斯的实验中，S型肺炎链球菌可以使R型肺炎链球菌转化为S型，说明了什么？
2．在艾弗里的实验中，S型肺炎链球菌的DNA可以使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌，说明了什么？
3．在艾弗里的实验中，用DNA酶酶解DNA提取物会使转化现象消失，说明了什么？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。
独立思考：
1．格里菲斯实验的结论是什么？
2．艾弗里实验的结论是什么？
自从艾弗里等人证明了导致肺炎链球菌转化的物质是DNA之后，科学界掀起了一场“井喷”式的核酸研究热潮。那么，是否还有其他实验证据来进一步证明DNA是遗传物质呢？
（二）噬菌体侵染细菌的实验进一步证明DNA是遗传物质
寻找证据——阅读
阅读课本P4-5页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．上述实验分别选用了含放射性32P和35S的培养物，目的是什么？
2．在细菌内发现了放射性的32P，没有发现35S，说明了什么？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。
独立思考：
噬菌体侵染细菌实验的结论是什么？
讨论：
1．艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？
2．从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？
3．艾弗里与赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？
研究表明，绝大多数生物的遗传物质为DNA。但还有一些生物，如部分病毒，它们不含有DNA，只含有RNA，侵入宿主后仍然可以正常地繁殖后代。那么，它们的遗传物质是什么呢？
（三）烟草花叶病毒的重建实验证明RNA是遗传物质
寻找证据——阅读
阅读课本P6-7页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．用化学方法分别获得纯化的TMV蛋白质和RNA，然后再把蛋白质和RNA放在一起，又会形成新的可以繁殖的TMV，说明了什么？
2．TMV和HRV感染植物后，植物叶片上会出现不同类型的病斑，说明了什么？
3．把TMV的蛋白质与HRV的RNA混合在一起侵染植物，植物叶片出现病斑，表现为HRV型，说明了什么？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。
课堂小结：
当堂检测
1．下列关于“核酸是遗传物质的证据”的经典实验的叙述，正确的是（
C
）
A．用S型肺炎链球菌的荚膜多糖注射到小鼠体内，则小鼠死亡
B．用RNA酶处理烟草花叶病毒后再去感染烟草叶片，烟草会出现病斑
C．将S型菌的DNA用DNA酶处理后再与R型菌混合，培养基中不会出现S型细菌
D．可以分别用14C和18O对蛋白质和DNA进行标记，来进行噬菌体侵染细菌的实验
2．下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的理解是（
C
）
A．T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
B．格里菲斯通过肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
C．细胞生物的遗传物质都是DNA，只有少部分病毒遗传物质是RNA
D．真核生物、原核生物的遗传物质都是DNA，其他生物的遗传物质都是RNA
【板书设计】(共17张PPT)
DNA是主要遗传物质的探索
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？
阅读课本P2-3页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.在格里菲斯的实验中，S型肺炎链球菌可以使R型肺炎链球菌转化为S型，说明了什么？
2.在艾弗里的实验中，S型肺炎链球菌的DNA可以使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌，说明了什么？
3.在艾弗里的实验中，用DNA酶酶解DNA提取物会使转化现象消失，说明了什么？
寻找证据
阅
读
一、肺炎链球菌的转化实验证明DNA是遗传物质
1.在格里菲斯的实验中，S型肺炎链球菌可以使R型肺炎链球菌转化为S型，说明了什么？
2.在艾弗里的实验中，S型肺炎链球菌的DNA可以使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌，说明了什么？
3.在艾弗里的实验中，用DNA酶酶解DNA提取物会使转化现象消失，说明了什么？
说明S型肺炎链球菌内一定有某种物质促使了R型肺炎链球菌的转化。
说明S型肺炎链球菌的DNA具有促使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的能力。
说明“转化因子”是DNA。
S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。
实验结论
格里菲斯实验：
艾弗里实验：
DNA才是使R型细菌转化的遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。
自从艾弗里等人证明了导致肺炎链球菌转化的物质是DNA之后，科学界掀起了一场“井喷”式的核酸研究热潮。那么，是否还有其他实验证据来进一步证明DNA是遗传物质呢？
阅读课本P4-5页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.上述实验分别选用了含放射性32P和35S的培养物，目的是什么？
2.在细菌内发现了放射性的32P，没有发现35S，说明了什么？
寻找证据
阅
读
二、噬菌体侵染细菌的实验进一步证明DNA是遗传物质
1.上述实验分别选用了含放射性32P和35S的培养物，目的是什么？
2.在细菌内发现了放射性的32P，没有发现35S，说明了什么？
因为硫元素几乎仅存在于蛋白质中，而大约99%的磷元素存在于DNA中，所以噬菌体的DNA可被32P标记，蛋白质可被35S标记。这样，细菌裂解后便获得了被32P或35S标记的噬菌体，便于后期实验观察。
说明噬菌体的DNA进入了细菌，噬菌体的蛋白质没有进入细菌。由此可见，噬菌体DNA通过细菌的生物大分子合成体系合成噬菌体的DNA和蛋白质，进一步组装新噬菌体。DNA是噬菌体的遗传物质。
结论：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA传递的。DNA才是真正的遗传物质。
研究表明，绝大多数生物的遗传物质为DNA。但还有一些生物，如部分病毒，它们不含有DNA，只含有RNA，侵入宿主后仍然可以正常地繁殖后代。那么，它们的遗传物质是什么呢？
阅读课本P6-7页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.用化学方法分别获得纯化的TMV蛋白质和RNA，然后再把蛋白质和RNA放在一起，又会形成新的可以繁殖的TMV，说明了什么？
2.TMV和HRV感染植物后，植物叶片上会出现不同类型的病斑，说明了什么？
3.把TMV的蛋白质与HRV的RNA混合在一起侵染植物，植物叶片出现病斑，表现为HRV型，说明了什么？？
寻找证据
阅
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三、烟草花叶病毒的重建实验证明RNA是遗传物质
1.用化学方法分别获得纯化的TMV蛋白质和RNA，然后再把蛋白质和RNA放在一起，又会形成新的可以繁殖的TMV，说明了什么？
2.TMV和HRV感染植物后，植物叶片上会出现不同类型的病斑，说明了什么？
3.把TMV的蛋白质与HRV的RNA混合在一起侵染植物，植物叶片出现病斑，表现为HRV型，说明了什么？？
说明病毒有自己的遗传物质。
说明了病毒感染叶片产生的病斑特征由病毒的RNA决定。
在由RNA和蛋白质构成的病毒中，RNA是遗传信息的传递者。
课堂小结
具有细胞结构的生物
真核生物的遗传物质
原核生物的遗传物质
DNA
多数病毒的遗传物质是DNA
少数病毒的遗传物质是RNA
绝大多数生物的遗传物质是DNA
当堂检测
1.下列关于“核酸是遗传物质的证据”的经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．用S型肺炎链球菌的荚膜多糖注射到小鼠体内，则小鼠死亡
B．用RNA酶处理烟草花叶病毒后再去感染烟草叶片，烟草会出现病斑
C．将S型菌的DNA用DNA酶处理后再与R型菌混合，培养基中不会出现S型细菌
D．可以分别用14C和18O对蛋白质和DNA进行标记，来进行噬菌体侵染细菌的实验
C
2.下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的理解是（ ）
A．T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
B．格里菲斯通过肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
C．细胞生物的遗传物质都是DNA，只有少部分病毒遗传物质是RNA
D．真核生物、原核生物的遗传物质都是DNA，其他生物的遗传物质都是RNA
C
知识梳理
DNA是主要遗传物质的探索
肺炎链球菌的转化实验证明DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验进一步证明DNA是遗传物质
烟草花叶病毒的重建实验证明RNA是遗传物质
谢
谢DNA是主要遗传物质的探索
【学习目标】
1．了解人类对遗传物质的探索过程。
2．理解DNA是主要的遗传物质。
3．通过分析、比较、推理、归纳等练习，进一步提高科学思维能力和解决实际问题的能力。
【学习重点】
肺炎链球菌转化的实验、噬菌体侵染细菌实验的原理、过程和结论。
【学习难点】
通过探究遗传物质的发现过程，建构DNA是主要的遗传物质这一知识网络。
【学习过程】
一、自主学习
寻找证据——阅读
阅读课本P2-3页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．在格里菲斯的实验中，S型肺炎链球菌可以使R型肺炎链球菌转化为S型，说明了什么？
2．在艾弗里的实验中，S型肺炎链球菌的DNA可以使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌，说明了什么？
3．在艾弗里的实验中，用DNA酶酶解DNA提取物会使转化现象消失，说明了什么？
寻找证据——阅读
阅读课本P4-5页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．上述实验分别选用了含放射性32P和35S的培养物，目的是什么？
2．在细菌内发现了放射性的32P，没有发现35S，说明了什么？
寻找证据——阅读
阅读课本P6-7页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．用化学方法分别获得纯化的TMV蛋白质和RNA，然后再把蛋白质和RNA放在一起，又会形成新的可以繁殖的TMV，说明了什么？
2．TMV和HRV感染植物后，植物叶片上会出现不同类型的病斑，说明了什么？
3．把TMV的蛋白质与HRV的RNA混合在一起侵染植物，植物叶片出现病斑，表现为HRV型，说明了什么？
二、知识巩固
1．下列关于生物的遗传物质的叙述，不正确的是(
)
A．某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNA
B．除部分病毒外，生物的遗传物质都是DNA
C．绝大多数生物的遗传物质是DNA
D．细胞中DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质
2．探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括(
)
A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B．蛋白质与生物的性状密切相关
C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息
3．如图甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是(
)
4．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(
)
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
5．下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(
)
A．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T2噬菌体
B．分别用35S和32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的细菌，进行长时间的保温培养
C．用35S标记T2噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D．32P、35S标记的T2噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
答案
1.D
2.C
3.D
4.B
5.C
