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1、名校名 推荐高中生物必修 2 第三章第 1 节DNA是主要的遗传物质【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是主要遗传物质中的作用。【教学重点与难点】教学重点 ：1肺炎双球菌转化实验的原理和过程。2噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。教学难点 ：肺炎双球菌转化实验的原理和过程【教学手段与方法】课件、讲述、讨论、练习【教时安排】1 课时【教学过程】创设情景，设疑引入课件展示商品条形码请同学们看屏幕，这些是什么？它们有什么作用呢？（学生根据日常生活经验获取的信息回答： 条形码， 它们包含着商品名称、 价格、生产
2、日期、产地等信息。）那么 ，在生物体内，有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的“条形码”呢？回答当然是肯定的，它便是我们熟悉而陌生的遗传物质。一、对遗传物质的早期推测在 20 世纪 20 年代，由于人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。而氨基酸多种多样的排列顺序， 可能蕴涵遗传信息。因此，大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。但是科学是不断探索与发现的。到了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，人们看到了DNA 的重要性，认为DAN 是生物体的遗传物质。那么，到底是蛋白质是遗传物质，还是DAN 是遗传物质呢？下面我们来看几个实
3、验，明确一下到底谁才是真正的遗传物质。二、肺炎双球菌的转化实验（一）格里菲思的实验（1928）1材料：肺炎双球菌学生阅读教材P43了解R型和 S 型肺炎双球菌各有什么特点， 并完 成以 下表格。种类S 型细菌R型细菌菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜菌落表面光滑表面粗糙毒性有没有2实验过程教师用课 件展示 格里菲 思肺炎双球菌转化实验的内容（四组，详见课本43 页图3-2 ），同时完成四个阶段的文字总结。（ 1）活 R 型细菌感染老鼠健康1名校名 推荐感染死亡（ 2）活 S 型细菌老鼠（ 3）灭活 S 型细菌感染老鼠健康感染（ 4）活 R 型细菌死 S 型细菌老鼠死亡讲述： 从第一、二组实验可以说明
4、R 型活细菌不具有致死性， S 型活细菌具有致死性；从第二、三组实验可以说明死亡的S 型细菌不具有致死性。那么大家思考一下：问题 1：为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S 型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡呢？要找出小鼠死亡的原因就要从它的尸体着手，进行尸检，因为尸体也是会讲话的。通过尸检发现了什么？（小鼠体内出现了有毒S 型活菌，使其致死。 ）问题 2：为什么无毒 R 型活菌能转化成有毒S 型活菌呢？S 型细菌中有一种转化因子能使R 型活细菌转化为S 型活细菌。问题 3：该实验能否证明 DNA是遗传物质？该实验的结论又是什么？该实验不能证明 DNA是遗传物质。其结论是S 型细菌
5、中有一种转化因子能使R 型活细菌转化为 S 型活细菌。3 结论S 型死菌中含有一种转化因子，能使R 型菌转化为 S 型菌使小鼠死亡（学生讨论、教师补充）再设问：“转化因子”究竟是什么物质呢？为了弄清楚这一问题，艾弗里做了如下实验。（二）艾弗里的实验（1944）课件展示实验过程（课本P44 图 3-3 ）有毒的 S 型肺炎双球菌分离提取DNA蛋白质多糖R型菌R型菌R型菌R型菌和 S 型菌R型菌R型菌思考：1这个实验的设计思路是什么？（将 S 型活细菌体内物质分开，提取各种成分，分别与R型活细菌混合培养，直接、单独地去观察它们的作用。）2这个实验证明了什么问题？（“转化因子” 是 S 型菌的 DN
6、A ，因转化而来的S 型菌能将性状传递给子代，说明 DNA是遗传物质。）（简单一点讲就是：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）3该实验的成功之处？（把 DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。）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。那怎样才能将蛋白质与DNA彻底分开呢？1952 年科学家赫尔希和蔡斯利用 T2 噬菌体（一种病毒）作为实验材料完成了一个非常有说服力的实验。三噬菌体侵染细菌的实验（ 1952 赫尔希、蔡斯）2名校名 推荐1材料： T2噬菌体（病毒）课件展示T2 噬菌体的结构，学生阅读教材P44了解 T
7、2 噬菌体的结构和化学组成。讲解： T2噬菌体是由头部和尾部组成的，头部和尾部的外壳是由蛋白质组成，在头部内含有一个DNA分子。它是一种专门寄生在细菌体内的病毒。 而细菌是一种单细胞的原核生物。 具体T2噬菌体是如何侵染细菌的，我们看一下课件（课件展示侵染过程）侵染细菌的过程：吸附注入合成组装释放（注意：注入时只有DNA 进入细菌体内，而蛋白质没有进入）现在我们对 T 噬菌体已经有所了解了，那请同学们去阅读教材2P44-P45的内容，看一下赫尔希、蔡斯具体是怎么来做噬菌体侵染细菌的实验的，并思考回答以下问题问题 1科学家为什么把噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料 ?（ T2噬菌体只有 DNA
8、和蛋白质两种化学物质组成）问题 2科学家是采用什么方法进行研究的?（放射性同位素标记法）问题 3用 35S， 32P分别标记什么？为什么这么标记？（用 35S标记蛋白质，32P标记 DNA 。由于仅蛋白质分子中含有S，而P几乎都存在于 DNA中）问题 4搅拌，离心的目的分别是什么？上清液中的是什么，沉淀物中的是什么？（搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的 T2 噬菌体 ，而离心管的 沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。）讲解：用放射性同位素35出现了把蛋白质外S标记的噬菌体在侵染细菌并进行增殖的过程中，壳留在细菌外面的现象。而用放射性同位素32P标记的噬
9、菌体则表现出了其内部的DNA进入细菌细胞内的现象。正是这些DNA在细菌中增殖出许多噬菌体。新形成的噬菌体同亲代一样有着同样的 DNA和蛋白质外壳。释放出来后又能去侵染其他的细菌。那把这两组实验的结果综合起来看，我们能够得出什么结论呢？结论： DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。设问：遗传物质是不是只有一种？某些不含有 DNA的病毒，其遗传物质又是什么呢？下面请同学们看一下一个实验，并思考回答。 （课件展示烟草花叶病毒感染烟草的实验）四 DNA是主要的遗传物质烟草花叶病毒感染烟草的过程：RNA正感染病毒常烟草花叶病毒蛋白质烟未感染病毒草思考：在烟草花叶病毒中，什么是遗传物质？（RNA）小结：在
10、少数RNA病毒中， RNA是遗传物质。但由于绝大多数生物的遗传物质仍是DNA，所以说 DNA是主要的遗传物质。总结本节课主要学习了征明DNA是主要遗传物质的两个经典实验:( 一 ) 肺炎双球菌转化实验： 证明 S型细菌中的 DNA是转化因子并能够使后代具有连续性-说明是遗传物质。( 二 ) 噬菌体侵染细菌: 证明噬菌体的蛋白质和DNA两种成分是 DNA进入细菌体内并产生出与亲代噬菌体性状相同的子代噬菌体 - 说明 DNA是遗传物质。最后指出遗传物质除了 DNA外还有RNA，但绝大多数生物的遗传物质是 DNA，所以说 DNA是主要的遗传物质。下面我们来看一下以下题目（课件展示）3名校名 推荐课堂
11、巩固1所有病毒的遗传物质是（）A DNAB RNAC DNA和 RNAD DNA或 RNA2在噬菌体侵染细菌的实验中，新噬菌体的蛋白质外壳是（）A在细菌DNA指导下，用细菌的物质合成的B在噬菌体DNA指导下，用噬菌体的物质合成C在细菌DNA指导下，用噬菌体的物质合成D在噬菌体DNA指导下，用细菌的物质合成的3用 32P 标记噬菌体的DNA，用 35S 标记噬菌体的蛋白质，用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体内可含有（）A 32PB 35SC32 P 和 35SD二者都无4在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是（）A要用同位素标记DNA和蛋白质B要得到噬菌体
12、和肺炎双球菌C要分离 DNA 和蛋白质D要区分 DNA和蛋白质，单独观察它们的作用5科学家通过实验，研究控制生物遗传的物质基础。下面有关分析正确的是（）A 将 R 型活细菌注射到小鼠体内，小鼠正常；将S 型活细菌注射到小鼠体内，小鼠死亡。实验结论：S 型细菌有毒，R型细菌无毒B 将加热杀死的 S 型细菌与活的 R 型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡。实验结论： R型细菌有毒C 从 S 型活菌中提取出蛋白质、多糖和DNA，分别与 R 型活细菌混合培养，从实验结果可以得出： RNA是遗传物质D 用 15N和 32P 这两种同位素标记烟草花叶病毒，然后侵染烟草叶片。通过示踪观察可以得出： RNA
13、是烟草花叶病毒的遗传物质，而蛋白质不是6. 病毒甲具有 RNA甲和蛋白质甲，病毒乙具有RNA乙和蛋白质乙。若将 RNA甲和蛋白质乙组成一种病毒丙，再以病毒丙去感染宿主细胞，则细胞中的病毒具有（）A RNA甲和蛋白质乙B RNA甲和蛋白质甲C RNA乙和蛋白质甲D RNA乙和蛋白质乙作业布置板书设计第六章遗传和变异第一节遗传的物质基础一肺炎双球菌转化实验（一）格里菲思的实验1肺炎双球菌的类型R 型无毒S 型有毒2转化过程：格里菲思四组实验3结论： S 型死菌中含有一种转化因子，能使R 型菌转化为S 型菌使小鼠死亡（二）艾弗里的实验（1944）1实验过程2设计思路：把DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察它们的作用3结论： DNA 是转化因子， DNA 是遗传物质二噬菌体侵染细菌实验1噬菌体的基本结构外壳：蛋白质4名校名 推荐内部： DNA2侵染过程：吸附注入合成组装释放3实验过程方法：放射性同位素标记法4结论： DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。三 DNA是主要的遗传物质5