2019-2020年高一生物DNA是主要的遗传物质.doc

2019-2020年高一生物DNA是主要的遗传物质教学目标：1、知识目标（1）总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。（2）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采取的方法是目前自然科学研究的主要方法。（3）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，训练学生逻辑思维的能力。（2）用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维能力。3、情感目标遗传物质主要是DNA，也有RNA，这从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辨证唯物主义世界观的树立。教学重点：1、肺炎双球菌转化实验2、噬菌体侵染细菌的实验教学难点 1、分析肺炎双球菌转化的实验结果并得出相应结论2、分析T4噬菌体侵染细菌的实验结果并得出相应结论课时安排：1课时教学过程设计：复习（导入）：前面我们一起学习了减数分裂和受精作用，请大家回忆一下：减数分裂和受精作用的意义。（使染色体数目恒定，对于生物体遗传和变异具有重要作用。）也就是说染色体在生物的传种接代中有重要作用。我们知道染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。那么，这两种物质究竟哪一种是遗传物质呢？请大家把书打开到42页，我们今天一起学习第三章第一节DNA是主要的遗传物质。（出题：第一节 DNA是主要的遗传物质）授课：科学发展到今天，DNA是遗传物质已经是众所周知，不容质疑的了。可是有什么证据证明DNA是遗传物质呢？今天我们就和科学家一起来寻找DNA是遗传物质的证据，同时我们还要理解科学家的设计思路和实验设想，并且学会科学研究的方法。要想找到DNA是遗传物质的证据，首先得选择合适的实验材料。我们知道不管是高等的、复杂的生物（动物、植物），还是低等的、简单的生物（病毒、细菌等等），它们都含有核酸，大家觉得应该选择什么样的生物做实验材料呢？为什么？（答：低等的，简单的生物。因为这样的生物结构简单，含有的物质少，便于研究）问：说几种简单低等的生物？（答：病毒，细菌等。） 同学们的想法与科学家的思路是一致的，1928年，格里菲思利用肺炎双球菌这样一种细菌做实验寻找遗传物质，请大家阅读书本43页，看看格里菲思怎样做实验的。（板）一、肺炎双球菌转化实验 1. 1928 体内转化实验通过看书我们知道肺炎双球菌有两种类型：一种是R型细菌（粗糙），无多糖类的荚膜，是无毒性的，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。另一种是S型细菌（光滑），有多糖类的荚膜，是有毒性的，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。请一学生叙述各组实验的做法及现象：无毒性的R型活细菌注射到鼠体内，鼠不死亡； 有毒性的S型活细菌注射到鼠体内，鼠死亡；加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，鼠不死亡；无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到鼠体内，鼠死亡提问：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？（回答：无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，可转化成有毒性的S型活细菌）讲述：格里菲思的结论：已加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质。这种转化因子是什么？格里菲思没有找到。（板： 结论：）提问：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？（提示：排除干扰，设法将DNA与蛋自质分开，单独，直接地观察DNA的作用。）（回答：从活的S型细菌中分离，提取出各种成分，分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现）讲述：设计思路很好，但这个设计思路的实施需要依赖于分离提取技术和其它有关技术的。因此，直至1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事才进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。他们的做法是从S型活细菌中提取出了DNA，蛋白质和多糖等物质，分别将它们加入培养R型细菌的培养基中。（44页）（板：2.1944，体外转化实验）请一学生叙述各组实验的做法及现象： R+S的DNAR、SR+S的ProRR+S的DNA和DNA酶。说明DNA是遗传物质，但有人怀疑是DNA不纯，夹杂有蛋白质，为此他们又设计了，用DNA酶处理DNA，使其水解，结果在培养R型活细菌的培养基中没有发现S型细菌。提问：艾弗里实验的结论是什么？（板：结论）（回答：DNA是转化因子，是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，即DNA是遗传物质）讲述：因为艾弗里的实验提取的DNA夹杂有少量蛋白质，所以有人对实验结论仍有怀疑，让我们看看DNA是遗传物质的另一个证明实验：噬菌体侵染细菌的实验。（4445页）（板：二、噬菌体侵染细菌的实验 ）我们首先介绍一下噬菌体这种病毒。（演示：噬菌体结构的投影片。）讲述：噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，它的结构很简单，外壳是蛋白质，头部内是DNA。它侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。简述噬菌体侵染细菌的过程。（吸附注入复制、合成组装释放）那么，噬菌体的两种成分中哪一种是遗传物质呢？我们需要设计实验把DNA和蛋白质分开来，1952年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。提问： 从元素组成看，DNA有但多数蛋白质没有的元素是哪种？（P）蛋白质有，而DNA没有的元素又是哪种？（S）请同学们仔细看教材P4的图63，叙述实验的方法步骤。（回答：一部分噬菌体只用35S标记蛋白质，另一部分噬菌体只用32P标记DNA。用被标记的两种噬菌体分别去侵染细菌。当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进行放射性测试）（板： 结论： ）提问：测试的结果如何？表明了什么？（回答：用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用3P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。）由此可知，DNA是遗传物质，而蛋白质不是。讲述：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？（46页）（板：三、DNA是主要的遗传物质）现代科学研究证明，有些病毒只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病病毒。从烟草花叶病病毒中提取出RNA和蛋白质，分别侵染烟草，前者能使烟草感染病毒，而后者却不能提问：对于这些病毒来说，什么是它们的遗传物质？（回答： RNA。）总结：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。今天我们证实了DNA是主要的遗传物质，那么DNA是怎样的物质？在遗传过程中怎样起决定性的作用？这些问题将留给我们以后去研究。课堂反馈（投影） 板书设计第一节 DNA是主要的遗传物质一、肺炎双球菌转化实验 1. 1928 体内转化实验结论：2.1944 体外转化实验结论：二、噬菌体侵染细菌的实验结论：三、DNA是主要的遗传物质