DNA是主要的遗传物质教学内容分析

第3章 基因的本质

第1节 DNA是主要的遗传物质

一、教学目标

1.知识方面

⑴总结人类对遗传物质的探索过程。

⑵分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。

2.情感态度与价值观方面

⑴认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。

⑵认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程。

3.能力方面:探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用

二、教学重点和难点

1.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。

2.教学难点:肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

三、教学方法:讨论法、演示法、探究法

四、教学课时:1 五、教学过程

教学内容

章引言

问题探讨

教师组织和引导

引导学生阅读并思考P41章引言

学生活动

教学意图

阅读思考

引入新课

以已知推特点，自然引入新课。

引导学生完成

“问题探讨”并提示。

阅读思考〖提示〗1.（1）具有贮存大量遗传信息的潜在能力； 回答

（2）能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程；

（3）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己，使得前后代具有一定的连续性；

（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。

遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制出拷贝，传递给下一代等。

2.这是一道开放性的题，答案并不惟一，只要提出正确的思路即可。

一、对遗传物质的早期〖问〗20世纪20年代，人们为什么会认为蛋白质是遗传物质？到20世纪30年代呢？

一道学生带着这些问题阅读课本P42～43。

阅读思考

从历史背景了解人们

推断

二、肺炎双球菌的转化实验

通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的阅读思考观点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验回答

又是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行的。

请看这个著名的经典实验：

出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生对图指出何者是R型菌体？何者是S型菌体？菌落各是怎样？毒性呢？以加深学生对两种细菌的了解。

〖问〗

①肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤？各看到哪些象？

②第四组的实验结果说明了什么？

③艾弗里及其同事的设计思路是什么？他们的研究结果说明了什么？

学生阅读教材P43－P44，边看书边看图解，回答上述问题。

（1）

体内转化 1928年 英国 格里菲思

①

活R，无毒 活小鼠

②

活S，有毒 小鼠 死小鼠

③

△杀死的S，无毒 活小鼠

④

活R + △杀死的S，无毒 死小鼠

转化因子是什么？ （②④分离出活S）

“在肺炎双球菌的转化实验中，为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？

〖讲述〗蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80~100 ℃的温度范围内，蛋白质将会失活，DNA双链将解开；当温度降至55 ℃左右时，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性却不能恢复。

（2）体外转化 1944年 美国 艾弗里

多糖或蛋白质 R型

活S DNA + R型

培养基 R型 + S型

DNA＋DNA酶 R型

转化因子是DNA 。

〖介绍〗噬菌体侵染细菌的过程：

阅读思考①吸附→②注入（DNA）→③复制子代噬菌体的DNA和合回答

成子代噬菌体的蛋白质→④组装子代噬菌体→⑤释放。

噬菌体侵染细菌的实验

的推测。

弄懂肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

三、噬菌体侵染细菌的实验

列表比较一目了然

亲代噬菌体

32原宿主细菌内

无P标记

DNA 无S标记

蛋白质

3532子代噬菌体

DNA有P 标记

外壳蛋白35无S标记

32实验结论

DNA是遗传物质

P标记

DNA 35S标记

蛋白质

旁兰思考题

〖提示〗因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而1418磷则主要存在于 DNA的组分中。用C和O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。

〖提示〗因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而1418磷则主要存在于 DNA的组分中。用C和O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。

〖提示〗1.细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。

（2）繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。

2.最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。

3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等（学生可能回答出其他的技术，但只要回答出上述主要技术就可以）。

科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。

思考回答

旁兰思考题

思考回答

思考与讨论

思考讨论回答

总结

从实验过程并得出以下结论：

总结归纳

（1）DNA是转化因子，是遗传物质，而蛋白质不是。（因为艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行了提纯和鉴定，他们将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细胞才能够转化为S型细菌。）

（2）遗传物质是DNA。（因为DNA进入了细菌体内复制，并复制合成自身的蛋白质。所以在子代噬菌体内，没有亲代噬菌体内蛋白质被标记的元素。）

归纳总结。从三个实验的结论中，拓展出下列规律：

（1）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质；

（2）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即DNA或RNA；

培养学生的归纳总结能力

（3）只有少数几种病毒以RNA作为遗传物质，因此，DNA是主要的遗传物质；

（4）染色体是DNA的主要载体：DNA主要存在于细胞核中，并与蛋白质结合形成染色体；

（5）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表达遗传信息。

作业

练习一二

六、板书设计：

第1节 DNA是主要的遗传物质

一、对遗传物质的早期推断

二、肺炎双球菌的转化实验

（1）

体内转化 1928年 英国 格里菲思

①

活R，无毒 活小鼠

②

活S，有毒 小鼠 死小鼠

③

△杀死的S，无毒 活小鼠

④

活R + △杀死的S，无毒 死小鼠

转化因子是什么？ （②④分离出活S）

（2）体外转化 1944年 美国 艾弗里

多糖或蛋白质 R型

活S DNA + R型

培养基 R型 + S型

DNA＋DNA酶 R型

转化因子是DNA 。

三、噬菌体侵染细菌的实验

1、噬菌体侵染细菌的过程：

①吸附→②注入（DNA）→③复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→④组装子代噬菌体→⑤释放。

2、噬菌体侵染细菌的实验

亲代噬菌体

3235原宿主细菌内

无P标记DNA 无S标记蛋白质

3532子代噬菌体

DNA有P标记

外壳蛋白无S标记

3532实验结论

DNA是遗传物质

P标记DNA S标记蛋白质

3、结论：遗传物质是DNA。