DNA是主要的遗传物质多媒体教案及点评

《DNA是主要的遗传物质》一节教案

秦皇岛是第五中学 张宇

教学目标

知识与能力目标： 1、了解遗传物质的主要载体和遗传的基本类型

2、了解噬菌体的基本组成

3、了解遗传物质的特点 4、理解噬菌体侵染细菌实验过程、原理和结论

过程与方法目标

：

1、通过模拟科学发现，学习科学研究的方法，培养学生的科学探究能力。

2、通过感性图文资料学习，培养学生的信息处理能力。

3、进一步培养分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决实际问题的

能力。

情感态度价值观目标：

1、通过学习科学发现的过程，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的

科学精神。

2、在教学过程中，渗透科学的认知论，培养学生的唯物辨证观。

教学重点、难点、疑点及解决办法

1．教学重点及解决办法

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。

解决办法：

（1）通过学生分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程，使学生确信S型死细菌细胞中含有某种转化因子。再通过艾弗里的体外转化实验，即从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等分别加入培养R型细菌的培养基中，引导学生明确只有DNA具有转化作用。

（2）通过学生分析赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程，用同位素标记法，明确只有噬菌体的DNA注入到细菌体内，而蛋白质外壳留在外面，经分

析得出，子代噬菌体DNA和蛋白质，都是在注入到细菌体内的噬菌体DNA指导下完成的，说明DNA是连续的。[来源:学科网ZXXK]

2．教学难点及解决办法

教学难点：

（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

（2）如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传物质？

解决办法：

（1）从科学研究方法入手，对每一个实验步骤进行分析，尤其要重视第3步和第4步两个实验。何谓加热杀“死”？杀“死”后的S型细菌还含有某种转化因子？这里需要从两方面说明，一方面加热的温度一般为60℃左右，不能太高；另一方面说明转化因子的结构相当稳定。另外，在设问“肺炎双球菌的转化实验中，证明DNA是遗传物质的实验设计中最关键的思路是什么？”通过学生回答、教师引导，最后指出关键是“DNA和蛋白质分开，单独、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。”

（2）通过讲解烟草花叶病的实例来说明，并列表对比。

课时安排 1课时

教学过程

教学

环

节

设

疑

导

入

三张照片，体现生物学的什么现象

通过前面的学***家对有丝分裂、减数分裂以及受精作用的过程有了深入了解，在研究它们的过程中，科学家发现有一种物质在这三

思考回答：是染色体数目的变化

思考回答：染色体

通过对前面所学知识的回忆和总结，为下面引入遗传物质做铺垫

教师的组织和引导

学生活动

教学意图

个过程中，行为有着规律性的变化，是什么物质呢？

根据学生的回答具体引导在这三个过程中染色体数目的具体变化，进一步引导大家猜想，染色体可能和生物体的什么现象有关？

染色体的主要成分是什么呢？

那么起遗传作用的究竟是DNA还是蛋白质呢？这个问题当时在科学界引起了激烈的争论。

引导探讨

引

导

探

接下来引导学生探讨，如果作为一种遗传物质，应该具备什么特点？

对蛋白质的认识水平：

认识到蛋白质是由许多种氨基酸连接成的生物大分子

对DNA的认识水平：

还不清楚DNA的结构，只知道它是由4种脱氧核苷酸连接成的大分子。

提出问题：如果你是当时的一位科学家，对DNA和蛋白质的认识仅限于上述水平，你觉得那个更适合做遗传物质？为什么？

提出由于当时认识水平的限制，科学家曾经认为蛋白质是生物体的遗传物质。

接下来介绍这个观点最早被美国科学家艾弗里提出质疑，他是在总结英国科学可能在生物的遗传中起重要作用

回答是DNA和蛋白质

为下面探讨什么是遗传物质做好铺垫

提出探究的问题，引起悬念[来源:Zxxk.Com]

学生讨论总结四点

①能准确的进行自我复制，传递给下一代。

②要有储存大量遗传信息的能力

③结构要比较稳定，不容易被破坏[来源:Z#xx#k.Com]

④能控制生物的性状和代谢

讨论作答：蛋白质更适合作遗传物质，因为DNA仅由4种脱氧核苷酸组成，很难和生物多样性联系在一起，而组成蛋白质的氨基酸有许多种，在各种各样的排列顺序中很可能就蕴藏 为当时科学家们判断DNA和蛋白质哪个更适合做遗传物质提供依据

通过设疑，让学生自己得出曾经一个错误的观点，从中总结出知识水平决定决定认知水平。

引入本节课的第一个关键实验。激发学生科

讨

[来源:学科网]

引

导

探

讨

家格里菲斯的实验基础上，进一步通过自己的实验证据提出遗传物质是DNA。

一

肺炎双球菌的转化实验

1实验材料

介绍此菌可感染人和老鼠，顺便解释“败血症”，接下来多媒体课件R菌和S菌的不同之处，强调荚膜的存在才使得S菌表现出毒性。

2实验过程

多媒体展示肺炎双球菌的四组转化实验并提出问题：

① 预测第一组和第二组实验结果会怎样？为什么？

② 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。

③

第四组实验里活的S菌是怎么来的？

④

提取出的S菌的后代仍然是S菌，这说明什么？

⑤

究竟是什么物质使R菌转化为有毒的S菌？

教师多媒体显示格里菲思的猜测：

在加热杀死的S菌中必然存在某种“转化因子”使R菌转化为有毒的S菌

⑥

如果你是当时的一位科了大量的遗传信息。

回答第一组小鼠不会死，因为R菌没有毒性，第二组小鼠会死，因为S菌是有毒性的。

积极思考得出S菌应该是由活的R菌转化而来的。

思考作答：说明这种转化是可以遗传的。

思考讨论

学生思考讨论，提出自己的实验设计思路。

学探究的热情

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。

培养学生科学思维和科学探究的能力

[来源:Z。xx。k.Com]

学家，为了弄清楚这种转化因子到底是什么物质，你该如何设计这个实验？

引入美国科学家艾弗里和他同事们的工作，课件显示他们的实验设计和观察到的结果，引导学生分析：

① 只有加入哪种物质R菌才能转化为S菌呢？

② 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。

③

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。

④

艾弗里的实验说明什么？

⑤

艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？

介绍由于艾弗里所提DNA纯度不够高，还含有少量蛋白质，所以在他提出结论之后，并没有被所有的科学家认同

进一步引导学生开放思维，DNA纯度不够高，在实验中可能是什么起了转化作用？

由于此实验的不完美引入下一个实验

小组讨论

加入DNA

从课件中得出并不是所有的R菌都能转化成S菌。

说明真正起转化作用的是DNA

分析比较得出关键思路在于把DNA和蛋白质分开来，单独观察它们的作用。

进一步总结归纳出科学探究要有科学思路，要善于总结他人经验

引导学生回忆病毒的组成

回忆共两个：一是探究光合作用放出的O2来自水还是培养学生分析问题，归纳结论的能力

培养学生分析问题，归纳结论的能力

使学生了解噬菌体繁殖过程，为下面具体分析实验铺好基础。

通过不同的标记，使学生经过分析比较后归纳出这个实验的研究思路

二

噬菌体侵染细菌的实验

1 噬菌体的结构

2 噬菌体的繁殖

①

营寄生生活

②

在遗传信息的指导下进行繁殖

③

繁殖原料来自宿主大肠杆菌

④

子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。

3放射性同位素标记技术

提出问题

①

到目前为止，一共学到几个利用放射性同位素标记技术的实验？

② 实验中为什么用35S和32P作标记？

组织学生阅读教材45页右上栏的相关信息。

③ 通过此项技术表明赫尔希的研究思路是什么？

4实验过程

先让学生阅读教材5～8分钟，掌握实验基本步骤，阅读结束后，教师多媒体课件显示和实验有关的一些问题，了解学生对实验原理和相关步骤的掌握程度，同时强调实验的一些细节，比如保温时间很短，这有助于学生对后面实验现象的分析。接下来教师引导学生先分析S标记的实验现象

引导分析

①

上清液放射性很高，说35CO2；另一个是研究分泌蛋白合成途径也用到此技术

阅读相关信息，得出结论

经过分析比较后得出他的思路和艾弗里一样，把DNA和蛋白质完全分开，单独观察它们的作用。

思考得出结论主要成分是被S标记的蛋白质。

猜测应该是没有。

与猜测一样，在新的噬菌体里果真没检测到35S

得出结论：没用到蛋白质

学生回答，几乎没有，也就是几乎没35

培养学生分析问题，提出假设，验证假设的能力

培养学生分析比较实验现象，归纳结论的能力

培养学生正确的科学认识和对科学坚持不懈探索的精神，

明上清液主要成分是什么？

②

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？

③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？

④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：

①

上清液放射性很低，说明上清液有没有32P呢？

②

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？

③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？

④

说明噬菌体在繁殖的时候用到了哪种物质？

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。

Flash动画显示噬菌体在大肠杆菌体内繁殖的过程

提出问题：教材45页右下栏，在上述实验中，如果用14有DNA了

猜测应该是有32P 与猜测一样，在新的噬菌体里果真检测到32P 分析得出结论：用到DNA

学生进行归纳总结

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

学生思考作答

学生总结

①科学探索是艰辛曲折的②科学研究是一个不断纠正错误，发现整理的过程

③要科学的选择实验材料

④科学发展需要技术支持

C和18O标记行吗？

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？

进一步探究

问题:遗传物质都是DNA吗？

通过介绍SARS结构,烟草花叶病病毒感染烟草的实验，得出除了DNA之外，有些病毒体内的RNA是该病毒的遗传物质

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。

问题：上述两个经典实验能证明DNA是主要的遗传物质吗？

看书思考

树立辩证唯物主义世界观

思考作答：只能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。