DNA是主要的遗传物质教学活动设计方案

3.1

DNA是主要的遗传物质

一、学生能力发展目标

1、通过学习，总结出“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。

2、能说出证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路。

3、理解噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

4、

说出DNA是主要的遗传物质的原因。

二、教学重难点

【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】

噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

三、学生活动设计

（一）、导入揭题

同学们，请看大屏幕，两张照片里的人是同一个人吗？唉，不是，左边是儿子，右边是爸爸，爸爸有很多性状遗传给了儿子，那爸爸把性状遗传给儿子，肯定需要某种物质吧，这种物质就称之为遗传物质，同学们一起来读一下遗传物质的概念（亲子代之间传递遗传信息的物质）。那么遗传物质是怎么被发现的呢？带着这个问题我们今天来复习第三章第一节的内容——DNA是主要的遗传物质。

（二）展示学习目标，全班同学齐读学习目标。

早很早之前，大多数科学家都认为蛋白质是遗传物质，后来大量的实

验证明了DNA才是遗传物质，今天我们就来复习几个经典的实验。

（三）学生活动

活动一：格里菲斯的体内转化实验

活动要求：观看格里菲斯实验动画，独立思考后进行小组讨论，完成下列问题：

1、前3组实验能证明什么问题？

2、第4组小鼠死亡是因为体内有（S）型菌？

3、第3组和4组对照能得到：这种菌是由于添加了（活的R转化）转化而来

4、第1组和4组对照能得到：这种菌的转化还离不开（

加热杀死的S型菌）

5、4组实验能证明（加热杀死的S型菌）使（

活的R型菌）转化成了（活的S型菌）

教师精讲：活的R型菌转化成了活的S型菌离不开加热杀死的S型菌，说明加热杀死的S型菌中含有某种物质，使活的R型菌转化成了活的S型菌，当时科学家把这种物质命名为转化因子。所以这个实验得到的结论就是——加热杀死的S型菌体内有转化因子。

给学生时间进行反思总结。

活动二：艾弗里的体外转化实验

师说：

格里菲斯做实验证明了S型细菌中含有某种转化因子，可是S型细菌中含有很多物质呀？哪一种物质是转化因子呢？S型细菌体内有DNA、还有蛋白质，也有糖，脂质。这些物质都在S型细菌体内，

同学们进行思考，什么思路能证明哪一种物质是转化因子呢？哪位同学来回答一下？

学生对艾弗里的实验进行描述，并说出结论——DNA是转化因子。

教师精讲：从这个实验我们看到DNA就是使亲代的S型细菌和子代的S型细菌联系起来的那种物质，根据遗传物质的概念，这个转化因子就是我们现在说的遗传物质。

活动三：T2噬菌体侵染大肠杆菌实验

在做这个实验的时候艾弗里要分离提纯各种物质，当时的生物技术比较落后，他提取的DNA纯度最高的时候也还有0.02％的蛋白质，所以他的这个结论仍然受到质疑。也就是说我们人为的分离这些物质，在当时做不到百分之百的分离提纯，那么后来的科学家就想：不人为分离行不行，在自然条件下能不能做到把这些物质给分开呢？于是1952年，赫尔希和蔡斯做以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具说服力的实验。我请同学按照提示来总结一下噬菌体这种生物。

1、

学生说出：噬菌体的生物类别、化学组成、生活方式，是否可以用培养基进行培养。

2、看具体的实验，课本45页，图文结合着来看，看完之后看屏幕上的四个问题，有难度的进行交流。

（1）此实验分为几组？（2组）

（2）所用的生物技术？（同位素标记法）

（3）被标记的物质是什么？（蛋白质和DNA）为什么选择32P标

35记DNA，S标记蛋白质？用14C和18O可行吗？（P是DNA特有的元素，S是蛋白质特有的元素）

（4）观察指标是什么？

3、学生阅读屏幕展示的实验的步骤：

（1）分别用含有32P、35S的培养基培养大肠杆菌

（2）分别用含有32P、35S的大肠杆菌培养T2噬菌体

35（3）分别用含有32P、S的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌并保温一段时间

（4）搅拌、离心

（5）分别检测上清液和沉淀物中放射性物质的含量，记录实验结果

（6）分析现象，得出结论

读完之后看图分析实验现象，得出实验的结论是——DNA是遗传物质。

4、学生观看T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程图。根据所看过程，结合赫尔希和蔡斯所做的实验，同学们利用手中的道具模拟 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程。

（1）1-4组用32P标记DNA，5-8组用35S标记蛋白质。

（2）用红色超轻黏土代表标记的物质。

（3）完成后进行交流展示并点评。

先请前四组的同学进行展示，后四组同学进行点评。再请后四组进行展示，留下做的较好的。

教师进行精讲：按照赫尔希和蔡斯的实验，离心之后，上清液里的成分是轻的还是重的，重的应该到哪里？T2噬菌体是病毒，大肠杆菌是细菌，谁轻呢？（噬菌体）搅拌离心后到谁到上清液里去了呢？（噬菌体）那么问题来了，搅拌的目的是什么呢？（使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离），离心的目的是什么？（让上清液中析出质量较轻的噬菌体，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌）。

标记DNA这一组，上清液中也出现了少量的放射性，肯定是由于一些操作不当引起的，原因是保温时间过长或过短。（难点应给时间进行反思）。标记蛋白质外壳这一组，沉淀物中也出现了放射性，原因是搅拌不充分。

给学生3分钟时间整理这两个实验误差出现的原因，对实验要点进行回顾。

（1）侵染过程中所用的模板、原料、场所

（2）标记元素的选择及其原因

（3）放射性出现误差的原因

（1用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液

(2用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

【标杆题】如下图表示用同位素32P、32S和31P、35S分别标记噬菌体和大肠杆菌的DNA和蛋白质，然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬菌体和亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是（）

A．31P、32P、32S

B．31P、32P、35S C．31P、32S、35S D．32P、32S、35S 活动四：RNA病毒体内遗传物质的验证

学生活动要求：回顾艾弗里和赫尔希的实验设计思路，根据所给的材料和提示设计实验：

1、实验材料：烟草花叶病毒，简称TMV，体内仅有蛋白质和RNA两种化学成分， TMV能感染正常烟草的叶片，使之出现相应的病斑

2、此实验可以设置几组？设计思路是什么？观察指标是什么？

（四）课堂小结

肺炎双球菌的体内转化实验----转化因子

肺炎双球菌的体外转化实验------DNA 噬菌体侵染细菌的实验-------DNA 烟草花叶病毒侵染实验--------RNA

（五）课后作业

1、复习本节知识10min；

2、做《世纪金榜》112页-116页习题。