1-DNA是主要的遗传物质-教学设计-教案

教学准备 1 教学目标 1 总结 DNA 是主要的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 3 探讨实验技术在证明 DNA 是主要的遗传物质中的应用 2 教学重点 难点 教学重点 1 肺炎双球菌转化实验的原理和过程 2 噬菌体侵染细菌的实验原理和过程 3 学会科学研究的方法 教学难点 1 肺炎双球菌的转化实验的原理和过程 2 学会科学研究的方法 3 教学用具 教学课件 4 标签 教学过程 一 引入新课 1 遗传物质的早期推测 20 世纪 20 年代 人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子 氨基酸 多种多样的排列顺序 可能蕴含着遗传信息 蛋白质是生物体的遗传物质 20 世纪 30 年代 人们认识到 DNA 是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子 脱氧 核苷酸有 4 种 每种有一个特定的碱基 蛋白质是遗传物质的观点占主导地位 2 作为遗传物质 必须具备的特点 1 分子结构具有相对的稳定性 2 能够自我复制 使前后代保持一定的连续性 3 能够贮存大量的遗传信息 4 能够指导蛋白质的合成 从而控制新陈代谢过程和性状 二 肺炎双球菌的转化实验 进行科学研究时首先遇到的是选择合适的实验材料 这是科学研究成败的关键 1 格里菲思的体内转化实验 1928 年英国科学家格里菲思选用肺炎球菌作为实验材料 请你们阅读书本 描述 R 型 S 型细菌的特点 多媒体演示 格里菲思的四组实验 转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质 DNA 或 RNA 而表现出后者 的遗传性状 或发生遗传性状改变的现象 1 肺炎双球菌两种类型 2 1928 年 格里菲思的体内转化实验 提问 出现 3 4 实验结果的原因是什么 分组讨论 得出 出现实验 3 的结果是因为加热后 S 型细菌失活 出现实验 4 的结果 是加热杀死的 S 型细菌能够使无毒 R 型细菌转化成有毒 S 型细菌 提问 从实验 4 中死亡的小鼠体内提取出 S 型细菌再培养 后代依然是有毒性的 S 型 细菌 说明什么 分组讨论 得出 这种性状的转化是可遗传的 讲述 格里菲思推论 在第四组实验中 已经被加热杀死的 S 细菌中 必然含有某种 促成这一转化的的活性物质 转化因子 这种转化因子将无毒的 R 型活细菌转化为有毒 性的 S 型活细菌 提问 你认为格里菲斯的实验能否说明遗传物质是什么 如果不能 你如何利用上述 材料进一步改进 证明什么是遗传物质 分组讨论 得出 不能 因为 S 型细菌含有多种成分 必须把每种成分分离 分别与 R 型细菌混合 思考 从第 组实验鼠体内可分离出有毒性的 S 型活细菌说明了什么 如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么 你觉得关键的设计思路是什么 2 艾弗里的体外转化实验 引入 很好 你们的想法正是科学家们所想 1944 年化学家艾弗里对格里菲思的实验 进行了改进 1944 年 艾弗里的体外转化实验 多媒体演示艾弗里的体外转化实验 提问 1 该实验能得出什么结论 分组讨论 得出 S 型细菌的 DNA 才是使 R 型细菌发生转化的物质 DNA 是遗传物 质 2 实验设计的思路是什么 体现了哪些实验原则 归纳出遗传物质的定义 把 DNA 和其它物质分开单独直接的去观察它的作用 体现了单一变量和对照原则 提问 由于艾弗里在做 DNA 提纯时受技术所限 纯度最高的 DNA 中依然还含有 0 02 的 蛋白质 你认为艾弗里实验能否有力说明 DNA 是遗传物质 为什么 学生回答 不能 DNA 的纯度不够 转化很有可能就是这些少数的蛋白质作用的结果 三 噬菌体侵染细菌的实验 于是就有科学家选用噬菌体作为实验的材料进一步研究 图示 噬菌体的结构图 讲述 噬菌体的结构特征 提问 我们很难肉眼看见蛋白质和 DNA 的生命活动 你能用什么方法让我们便于观 察 分析回答出 同位素标记法 追问 分别用什么元素标记 DNA 和蛋白质 回答 32P 标记 DNA 35S 标记蛋白质 多媒体演示并讲解噬菌体侵染细菌的实验过程 具体讲解搅拌的目的 离心的目的 上清液和沉淀物分别是什么 引导学生观察 提问 1 第一组实验的结果是放射性物质存在于大肠杆菌外 说明什么 2 第二组实验的结果是放射性物质主要存在于大肠杆菌内 说明什么 观察 比较两组实验 分组讨论 得出 在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝 菌内 在侵染过程中噬菌体的 DNA 注入大肠肝菌内部 提问 第二组实验中发现大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 同样含有 32P 你还能得 出什么结论 回答 在噬菌体亲代和子代之间 DNA 分子具有连续性 是遗传物质 四 RNA 也是遗传物质 讲述 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 提问 你能否设计实验 证实烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA 还是蛋白质 通过对前面三个实验的学习 类比得出 将烟草花叶病毒的 RNA 和蛋白质分离开 分别感染烟草 观察烟草是否感染花叶病 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 课堂小结 本节课通过对三个经典实验的讲解 层层设计问题引发大家思考分析实验 对于 DNA 是主要遗传物质 的论断 这一部分的内容仍存在很多的盲点 比如 科学家如何通 过实验得出结论 实验设计的关键 DNA 是主要遗传物质 和 DNA 是遗传物质 这两句 话应该如何判断等 都是我们在复习中要掌握和突破的重难点 课后大家通过多做题来真 正理解实验的设计思想 认同 DNA 是主要的遗传物质 这一科学真理 掌握科学实验方法 发展科学探究的能力 板书 第三章 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 一 格里菲斯体内转化实验 1 实验的过程 2 实验的结果分析 二 艾弗里的体外转化实验 三 噬菌体侵染细菌的实验 四 DNA 是主要的遗传物质 五 少部分病毒的遗传物质是 RNA