2019-2020年人教版高中生物必修二教案：3-1DNA是主要的遗传物质.doc

2019-2020年人教版高中生物必修二教案：3-1DNA是主要的遗传物质项目内容课题必修2 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质修改与创新教学目标知识与技能方面:总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。分析证明“DNA是主要的遗传物质”的实验设计思路。过程与方法方面：通过肺炎双球菌的转化实验，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路，训练科学的逻辑思维的能力，体验科学探究的基本方法。用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练由特殊到一般的科学归纳的思维能力。情感态度与价值观方面：通过模拟科学发现的过程，培养实事求是的科学态度和不断探究的科学精神，进一步激发学生唯物辩证观的树立。教学重、难点重点：(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。难点：(1)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；(2)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。教学准备多媒体课件，挂图教学过程【导入新课】俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”，这句话显示生物的基本特征之一遗传。生命之所以能够代代延续，主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递，前面我们学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用，着重分析的是染色体的行为及数目的变化，可见染色体在生物的遗传中起着重要的作用，染色体主要由什么物质组成？DNA和蛋白质究竟谁才是遗传物质？【推进新课】一、对遗传物质的早期推测现在大家都认为遗传物质是DNA，但这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索才得到的。指导学生读教材思考：1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？2.为什么会有这种认识？讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。二、DNA是遗传物质的实验证据 肺炎双球菌的转化实验1、格里菲思的实验讲述并投影两种菌落的比较；菌落荚膜毒性R型菌落粗糙无荚膜无毒S型菌落光滑有荚膜有毒媒体展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验（4组，见教材43页）。提问：预测第一组和第二组实验结果会怎样？为什么？第三组的“加热杀死”是什么意思？加热的温度控制在多少度？教师指出加热的温度一般不超过90度，杀死是指S菌失去了感染能力，但里面的遗传物质并没有被破坏。 第四组实验里活的S菌是怎么来的？ 提取出的S菌的后代仍然是S菌，这说明什么？ 究竟是什么物质使R菌转化为有毒的S菌？ 综合四个实验，你能得出什么结论？（让学生沿着科学发展的轨迹观察问题，发现问题，提出问题并进一步分析问题。）实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质（转化因子）。设疑：这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？ （提示：设计思路，设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独研究他们各自的作用）2、艾弗里及其同事的实验在分析格里菲斯的实验设计基础之上，教师引导学生明确该实验的设计是否严谨，该如何解决这个问题？（培养学生科学思维和科学探究的能力 ） （1）设计思路;把各种化合物分开，单独观察，确定唯一变量 。（2）把由S型细菌中分离，提取出的各种成分，单独作用于R型细菌。请学生结合艾菲里的实验思考： 只有加入哪种物质R菌才能转化为S菌呢？加入DNA以后所有的R菌都能转化吗？这说明什么？教师补充转化的效率其实是比较低的。 DNA水解物是什么？解释是加入DNA酶，把DNA降解脱氧核苷酸，说明只有完整的DNA才能发生转化作用。 艾弗里的实验说明什么？ 艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？为什么艾弗里的实验没有使世人完全信服？问题出现在什么地方？该怎样解决这个问题？（培养学生分析问题，归纳结论的能力 ）三、DNA是遗传物质的实验证据 噬菌体侵染细菌的实验艾弗里的实验证明了DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，说明DNA才是遗传物质。但是艾弗里转化实验所使用的DNA中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。那么，还有没有更具有说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢？1952年，赫尔希和蔡斯利用噬菌体为实验材料，设计了一个更具说服力的实验。讲述并投影：T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变化。实验过程，指导学生自学，提问：1、该实验采用了什么实验方法？2、分别用什么元素标记DNA和蛋白质？为什么选择这两种元素？3、如何获得含有放射性同位素的噬菌体？4、实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么？5、该实验的结论是什么？引导分析 上清液放射性很高，说明上清液主要成分是什么？ 沉淀物放射性很低，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的35S？大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？说明噬菌体在繁殖的时候有没有用到蛋白质呢？多媒体课件显示用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的过程，引导学生分析： 上清液放射性很低，说明上清液有没有32P呢？ 沉淀物放射性很高，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的32P？大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？ 说明噬菌体在繁殖的时候用到了哪种物质？师生共同讨论，并完成表格实验过程及结果：亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体实验结论第一组实验32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记DNA分子具有连续性，是遗传物质第二组实验35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S最后引导学生把这两个同位素标记实验综合起来分析，由学生归纳出结论：噬菌体繁殖时用的是DNA而不是蛋白质，而,说明它是在DNA的指导下完成繁殖的，进一步说明DNA才是它的遗传物质。Flash动画显示噬菌体在大肠杆菌体内繁殖的过程教师引导学生回顾历经24年对遗传物质的探索过程，启发学生从中得到那些启示？科学探索是艰辛曲折的科学研究是一个不断纠正错误，发现整理的过程要科学的选择实验材料科学发展需要技术支持进一步探究问题：遗传物质都是DNA吗？看书思考归纳总结：细胞生物遗传物质是DNA非细胞生物的遗传物质是DNA或RNA,所以说DNA是主要的遗传物质四、RNA也能作为遗传物质 烟草花叶病毒的重建实验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。烟草花叶病毒的遗传物质是什么呢？课件展示烟草花叶病毒重建实验过程。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】核酸是一切生物的遗传物质；具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA,即DNA是主要的遗传物质。【作业布置】课后练习板书设计第1节 DNA是主要的遗传物质遗传物质应具备的特点遗传物质的早期推测肺炎双球菌的转化实验噬菌体侵染细菌的实验教学反思