DNA是主要的遗传物质ppt课件配套教案内容

噬菌体侵染细菌的实验

教学设计 一、教材内容分析

《噬菌体侵染细菌的实验》是苏教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第4章第1节的内容。本节课已介绍格里菲斯和艾弗里的“肺炎双球菌的转化实验”。而“噬菌体侵染细菌的实验”与之前实验相比更具说服力,本节课通过分子层面探究遗传物质过程，为下面的DNA复制，基因表达和基因突变打下基础。

二、学习对象分析

学生在初中阶段对细菌、病毒已有所了解，高中阶段必修一学习过原核生物与真核生物时，同时也了解病毒是一种营寄生生活，且没有细胞结构的生物。本节课堂可简单回忆大肠杆菌和噬菌体。由于高中学校实验条件有限，无法让学生亲自做噬菌体侵染细菌的实验，因此本节课教师会将科学探索过程直观展示，引导学生再现科学家实验探索过程，进而发展学生科学思维能力。

三、教学策略

由“格里菲斯和艾弗里肺炎双球菌转化实验”的不足之处引入新内容，引入噬菌体侵染实验。在分析实验过程中，培养学生分析、解决问题的能力。通过重温科学家的探究历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA是遗传物质。

四、教学目标

1、知识与技能：

(1)掌握“噬菌体侵染细菌”的实验过程；

(2)理解并掌握“噬菌体侵染细菌”的结果及误差分析。

2、情感态度和价值观：

领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力。

五、教学重点和难点

1、重点：

噬菌体侵染细菌的原理和过程。

2、难点：

证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。

六、教学设计流程

设疑导入

→

问题引导呈现探究

→

讨论实验结果

→

归纳总结

→

拓展延伸

七、课堂实施

教学环节

复习旧知，创设情景，导入新课

教师组织和引导

教师讲述：上节课艾弗里实验证明DNA是遗传物质，但艾弗里的实验中提取的DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，科学界还是有一部分科学家对此结果表示不信服，任然认为是蛋白质作用的结果，因此科学家需要找到一种生物只存在DNA和蛋白质，且不用提纯可直接区分DNA和蛋白质。科学家将目光锁定在噬菌体这一生物，下面我们在进行活动一内容：了解噬菌体结构及噬菌体侵染细菌过程

活动一、了解噬菌体结构及噬

屏幕展示：

活动要求

1.阅读学案活动一【自主学习】1内容及右侧图2.组织语言，学生上台讲解噬菌体结构，并回答屏幕上问题

学生上台讲解：(1)A表示DNA，B表示蛋白质；

学生活动

回忆旧知识，引发学生思考以及进一步学习探究过程的欲望。

设计意图

寻找新旧知识的结合点，以“问题”引入新课，培养学生分析和解决问题的能力，激发探究欲望。

1.内容简单，学生独立学习，经过准备，学生上台展示自己。有(2)

DNA元素组成C、H、利于学生主动

菌体侵染细菌过程（一）.噬菌体结构

（二）噬菌体侵染细菌过程

（二）噬菌体侵染细菌过程

1）A、B分别代表什么物质？

3）生活方式？

师：DNA特有元素P，蛋白质特有元素S。噬菌体是病毒，只能生活在活细胞中，不能单独生存。接下来，我们看一段视频，感性了解噬菌体如何寄生在大肠杆菌体内。

O、N、P，蛋白质元素组多数)，特有元素分别是P和S (3)

专门寄生在大肠杆菌体内

参与课堂。

2.思考特有元素，为后面如何区分噬菌体蛋白质和DNA打下基础。

3.强调噬菌体寄生在活细胞内，为如何标记噬菌体蛋白质外壳和DNA做好铺垫

。

2）A、B物质元素组成，及特有元素分别是什么？

成C、H、O、N、S(绝大

观看视频初步感性了解噬菌体侵染细菌过程。

师：为了更好理解噬菌体侵染细菌过程，同学们

活动要求

学生上台讲解：

(1)

亲代噬菌体注入的物质（遗传物质）

(2)氨基酸、脱氧核苷

(3)噬菌体蛋白质外壳标记为S 、DNA标记为3235视频影像给学生直观认识，有利于掌握分子层面实验，

1.

噬菌体注入大肠杆菌体内的物质可指导子代噬菌体合成，那么注入的物质就是噬菌体的遗传物质

标记噬菌体做好铺垫

3.加深理解、巩固所学知识。

播放视频并讲述：吸附--注入--合成--组装--释放

阅读学案【自主学习】2内容

1.

阅读阅读学案【自主学习】(2)内容

2.

独立完成【合作探究】

3.

小组讨论，代表上台讲解问题

问题

(1)控制合成子代噬菌体的物质来自于谁？ (2)合成子代噬菌体的原料有哪些？原料由谁提供？

(3)若大肠杆菌体内S元素均是S,子代噬菌体哪部分含S；大肠杆菌体内P元素均是P,子代噬菌体哪部分含P ?

师：噬菌体注入大肠杆菌的物质，可指导子代噬菌体合成，那么该物质就是遗传物质。所以赫尔希和蔡斯将探究DNA和蛋白质谁是遗传物质，转化为探究32353235酸。原料均由细菌提供

2.为下文如何P

学生独立完成【课堂检DNA和蛋白质谁注入大肠杆菌体内。完成【课堂检测】。

测】，小组讨论，请四

位代表上黑板公布答案

活动二、分析噬菌体侵染细菌的过程得出结论

（一）标记噬菌体

师：弄清DNA和蛋白质谁注入大肠杆菌体内，首先要将两者区分开来，根据【课堂检测】中第1、3题提示，思考区分DNA和蛋白质的方法。

师：该方法我们称为同位素标记法。为什么不能用C、H 、O、N同位素来标记？

师：思考如何标记噬菌体？结合【合作探究】内容(2)(3)两问给予的提示。

师：这里提供标记噬菌体的A和B两种方案，选择方案，并说出理由？

师：B方案中标记细菌目的是为了标记噬菌体，用细菌体内含32

学生：用S标记蛋白质外壳

、P标记DNA。

学生：C、H 、O、N同位素标记，无法区分DNA和蛋白质。

学生讨论

学生：选B方案，原因A方案中，噬菌体寄生在活细胞体内，不能单独生存。B方案，先标记细菌，使细菌体内分别含有S和P，子代噬菌体蛋白质外壳、DNA分别被标记为S和P。

学生阅读活动二【自主学习】内容。

学生展示学案【合作探究】内容：假设蛋白质注入细菌体内，A组沉淀物会有大量放射性，如果DNA注入细菌体内，B组沉淀物中会有大量放射性；实验结果显示：A组实验中上清液存在大量放射性，说明蛋白质外壳没有注入细菌体内，B组实验沉淀物存在大量放射性，说明DNA注入细菌体内，所以DNA是遗传353232 323235

科学的发展离不开技术的支持。

S的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质32外壳，用细菌体内含P的核苷酸合成子代噬菌体的DNA。这样，子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA分别被标（二）分析噬菌体侵染细菌实验的过程

记好。

活动要求

1.阅读活动二【自主学习】内容

2.完成活动二【合作探究】2内容

3.小组讨论，完善答案

4.组员代表上台展示

35师：第一步：A组噬菌体蛋白质外壳被标记为S，B32组噬菌体中DNA被标记为P；

第二步：将标记的噬菌体分别与未标记的细菌混合培养，此时噬菌体会侵染细菌。注意要控制保温时间，保证绝大多数噬菌体遗传物质注入到细菌体内；同时保证绝大多数细菌没有裂解，使得注入的遗传物质仍在细菌体内。

第三步：搅拌，目的：使处于吸附状态的噬菌体，与细菌分离开来。

第四步：离心，目的：使噬菌体与细菌在试管中分层，噬菌体分布在试管上清液，细菌分布在试管沉淀物中。

认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善过程；

物质。

帮助加深理解、巩固、深化所学知识

检查知识掌握情况

师：既然蛋白质外壳没有注入细菌体内，为什么

A实验的沉淀物仍有少量放射性？原因：搅拌能让绝

大数噬菌体与细菌分离开来，但仍会有少数噬菌体依

然吸附在细菌上，离心随细菌分布在沉淀物中，因此

该力度的搅拌对少数噬菌体仍然不充分。同样DNA

注入细菌体内，B实验的上清液中为什么仍有少量放

射性？原因：控制保温时间，保证绝大多数噬菌体遗

传物质注入到细菌体内；同时保证绝大多数细菌没有

裂解，使得注入的遗传物质仍在细菌体内。但仍会有

少数噬菌体未来得及注入细菌体内，对这些噬菌体而

言，保温时间过短；同时，也有少数细菌已经裂解，

释放出含有放射性子代噬菌体，离心分布在上清液中，

对于这些噬菌体而言，保温时间过长。

学生讨论活动二【课

堂检测】，学生讲解各师：完成活动二【课堂检测】

选项错误原因

探索遗传物质的过程（2）

班级

姓名

学号

【学习目标】：

分析“噬菌体侵染细菌的实验”

的原理和过程，得出相应的结论

【重、难点】：T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程及误差分析

活动一：了解噬菌体结构弄清噬菌体侵染细菌的原理

[自主学习]阅读下列材料: （1）. T2噬菌体结构示意图如右图1，T2噬菌体是一种专门寄

生在大肠杆菌体内的病毒，在宿主细胞外没有独立代谢能力。

（2）. T2噬菌体的增殖过程如图2，大致分为5个过程：

①吸附——用尾部的末端(六根尾丝)吸附在大 肠杆菌表面。

②注人——释放出溶菌酶，破坏大肠杆菌局部，噬菌体遗传物质通过尾管进人大肠杆菌细胞。

③复制、合成——在噬菌体遗传物质的指导下，以大肠杆菌体内的脱氧核苷酸为原料合成噬菌体DNA，以大肠杆菌细胞内的氨基酸为原料合成噬菌体蛋白质外壳成分。

④组装——一个蛋白质外壳和一个噬菌体

DNA分子，组成一个新的噬菌体。

⑤释放——大肠杆菌细胞破裂，释放出几十个至几百个子代噬菌体。

[合作探究] 1.控制合成子代噬菌体的物质来自于谁？ 2.合成子代噬菌体的原料有哪些？及原料由谁提供？ 3535323.若大肠杆菌体内S元素均是S,子代噬菌体哪部分含S；大肠杆菌体内P元素均是P,32子代噬菌体哪部分含P ? [课堂检测] （1）如果对T2噬菌体的外壳进行标记跟踪，最好选择 元素，如果对T2噬菌体的DNA进行标记跟踪，最好选择 元素，这种方法叫同位素标记法

32 353231A．SB．S C．P D．P （2）噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 A．自己的核苷酸和氨基酸

B．自己的核苷酸和细菌的氨基酸

C．细菌的核苷酸和氨基酸

D．自己的氨基酸和细菌的核苷酸

33（3）用噬菌体去感染体内含有大量H的细菌，待细菌解体后，H将会 A．随细菌的解体而消失 B．发现于噬菌体的外壳及DNA中

C．仅发现于噬菌体的DNA中 D．仅发现于噬菌体的外壳中

活动二：分析赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验过程

[自主学习]

上清液

A组 沉淀物

上清液

B组 沉淀物

实验过程：

3532第一步：A组噬菌体蛋白质外壳被标记为S，B组噬菌体中DNA被标记为P；

第二步：将标记的噬菌体分别与未标记的细菌适宜温度下混合培养，此时噬菌体会侵染细菌。注意要控制保温时间，保证绝大多数噬菌体遗传物质注入到细菌体内；同时保证绝大多数细菌没有裂解，使得注入的遗传物质仍在细菌体内。

第三步：搅拌，目的：使处于吸附状态的噬菌体，与细菌分离开来。

第四步：离心，目的：使噬菌体与细菌在试管中分层，噬菌体分布在试管上清液，细菌分布在试管沉淀物中。

[合作探究] 1.实验思路：噬菌体注入细菌的物质，可指导子代噬菌体的合成，注入的物质是遗传物质。

2.实验假设：假设蛋白质外壳注入细菌体内，那么A组实验中 （上清液、沉淀物）存在大量放射性，假设DNA注入细菌体内，那么B组实验中 （上清液、沉淀物）存在大量放射性。

3.实验结果：A组实验上清液有 放射性，沉淀物 放射性，说明35S标记的噬菌体蛋白质 （有、没有）外壳注入细菌体内；B组实验上清液 放射性，沉淀物 放32射性，说明P标记的DNA （有、没有）注入细菌体内。

4.实验结论： 5.实验误差分析：A组实验沉淀物有少量放射性原因:

B组上清液有少量放射性的原因：

[课堂检测]

1.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是

3532A.①需要利用分别含有S和P的细菌

B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败

C.③的作用是加速细菌的解体

D.④的结果是沉淀物中检测到放射性

1532352.用N、P、S 标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为（ ） 1532351532 A可在外壳中找到 N、P 和S B可在DNA中找到N、P 15153235 C可在外壳中找到N D可在DNA中找到N、P、S