DNA是主要的遗传物质教学创新设计

DNA是主要的遗传物质

1.

教学目标 1、掌握DNA是主要的遗传物质的探索过程。

2、学会分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。

3、理解DNA是主要的遗传物质。

2.

教学重点/难点 教学重点：

1、肺炎双球菌转化实验的探索过程。

2、噬菌体侵染细菌实验的探索过程。

教学难点

1、理解DNA是主要的遗传物质。

2、学会科学研究的方法。

3.

教学用具 教学课件

教学过程 (一)、导入新课

先请同学们来看一下老师准备的几幅小图片，看完之后我们发现一家人之间多少会有些相似之处，而双胞胎之间的相似之处就会更多，那我们根据已知的信息想一想是什么原因导致他们出现如此多相似之处呢？

很好，我听到有同学说遗传物质了。下次希望大点声音啊，要勇敢的表达自己。那么什么是遗传物质呢？请大家和老师一起走进今天这节探索课堂。

给出课题：DNA是主要的遗传物质。

早在19世纪末生物科学家就发现染色体在生物遗传中有重要作用，其组成是蛋白质和DNA。

20世纪20年代，人们认识到蛋白质是由多种氨基酸通过多种多样的排列顺序构成的，可能蕴含着遗传信息。所以很多科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。

20世纪30年代，随着人们对DNA化学组成的认识，发现DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸有4种，每种有一个特定的碱基。那会不会这些由特定碱基构成的DNA是遗传物质呢？很多科学家为了探究遗传物质究竟

是什么做出了不懈的努力，其中1928年的格里菲斯、1940年的艾弗里及1952年的赫尔希和蔡斯为此探索过程做出了尤为突出的贡献。下面我们具体来看一下这几位科学家的实验。

(二)、肺炎双球菌的转化实验

进行科学研究时首先遇到的是选择合适的实验材料，这是科学研究成败的关键。

1、格里菲思的体内转化实验

1928年英国科学家格里菲思选用肺炎球菌作为实验材料。请同学们阅读书本积极思维部分，知道R型、S型细菌的特点。请这位同学来告诉我们S型细菌有什么特点，很好，S型细菌菌落光滑、有荚膜、有毒性。那么请这位同学告诉我们R型细菌有什么特点，对，R型细菌菌落粗糙、无荚膜、无毒性。这两种菌请大家类比记忆，更容易一些。下面请看一下格里菲斯的实验过程：

多媒体演示：格里菲思的四组实验

提问：出现3、4实验结果的原因是什么？请大家以小组为单位讨论然后给出答案。

分组讨论，得出：出现实验3的结果是因为加热后S型细菌失活。出现实验4的结果是加热杀死的S型细菌能够使无毒R型细菌转化成有毒S型细菌。

提问：从实验4中死亡的小鼠体内提取出S型细菌再培养，后代依然是有毒性的S型细菌，说明什么？

分组讨论，得出：这种性状的转化是可遗传的。

讲述：格里菲思推论：在第四组实验中，已经被加热杀死的S细菌中，必然含有某种促成这一转化的的活性物质——转化因子，这种转化因子将无毒的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。

提问：你认为格里菲斯的实验能否说明遗传物质是什么？如果不能，你如何利用上述材料进一步改进，证明什么是遗传物质？

分组讨论，得出：不能，因为S型细菌含有多种成分，必须把每种成分分离，分别与R型细菌混合。

如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么，你觉得关键的设计思路是什么？

引入：很好，你们的想法和科学家艾弗里的想法不谋而合哦，大家继续努力，几年后的诺贝尔奖说不定就是在座的某位哦。

2、艾弗里的体外转化实验

多媒体演示艾弗里的体外转化实验，提问：

（1）该实验能得出什么结论？

分组讨论，得出：S型细菌的DNA才是使R型细菌发生转化的物质。DNA是遗传物质。

（2）实验设计的思路是什么？体现了哪些实验原则？归纳出遗传物质的定义。

把DNA和其它物质分开单独直接的去观察它的作用。体现了单一变量和对照原则。

提问：由于艾弗里在做DNA提纯时受技术所限，纯度最高的DNA中依然还含有0.02%的蛋白质，你认为艾弗里实验能否有力说明DNA是遗传物质？为什么？

学生回答：不能。DNA的纯度不够，转化很有可能就是这些少数的蛋白质作用的结果。

那么如何给出更有说服力的实验，其中赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌的实验最令人信服，我们来看看他们的实验过程。

(三)、噬菌体侵染细菌的实验

图示：噬菌体的结构图。

讲述：噬菌体的结构特征。

提问：我们很难肉眼看见蛋白质和DNA的生命活动，根据我们之前所学讨论用什么方法更容易让我们观察？

分析回答出：同位素标记法。

追问：分别用什么元素标记DNA和蛋白质？

回答：32P标记DNA，35S标记蛋白质。

多媒体演示并讲解噬菌体侵染细菌的实验过程，具体讲解搅拌的目的，离心的目的，上清液和沉淀物分别是什么。

引导学生观察，提问：

（1）第一组实验的结果是放射性物质存在于大肠杆菌外，说明什么？

（2）第二组实验的结果是放射性物质主要存在于大肠杆菌内，说明什么？

观察、比较两组实验，分组讨论，得出：在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝菌内，DNA注入大肠肝菌内部。

（四）、RNA也是遗传物质

讲述：科学家发现有些病毒不含DNA，只含蛋白质和RNA，比如烟草花叶病毒。它能感染烟草，出现相应的病症。

提问：你能否设计实验，证实烟草花叶病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质？

这位同学你的思路是什么？很好，他说将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分离开，分别感染烟草，观察烟草是否感染花叶病。他这才是真正做到学以致用。

总结：少数生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。

课堂小结 本节课我们一起走进了几位伟大的科学家的实验过程中，通过对三个经典实验的讲解，层层设计问题引发大家思考分析实验，核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的

因此：DNA是主要的遗传物质。

对“DNA是主要遗传物质”和“DNA是遗传物质”这两句话应该如何判断等，都是我们在复习中要掌握和突破的重难点。我们来看一下几个习题。课后请大家完成书后巩固检测部分习题。

板书设计

实验过程

第1节 DNA是主要的遗传物质

一.格里菲斯体内转化实验

二、艾弗里的体外转化实验

三、噬菌体侵染细菌的实验

四、少部分病毒的遗传物质是RNA 五、DNA是主要的遗传物质

实验结论

实验过程

实验结论

实验结论