DNA是主要的遗传物质优秀教案设计

第四章遗传分子基础

第一节

探索遗传物质的过程

第一课时 DNA是遗传物质的探索过程

一、教学目标：

知识目标：分析“肺炎双球菌转化实验”和“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”的过程、原理及结论。

能力目标：通过对遗传物质的探索过程的学习，学习科学研究的方法及思路，尝试进行科学探究。

情感目标：引导他们树立生命物质性的辩证唯物主义观点；培养学生的创新及合作精神。

二、教学重、难点：

分析“肺炎双球菌转化实验”和“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”的过程、原理及结论。

三、教学过程：

1、情景导入：用媒体展示商品的条形码，让学生根据自己的生活经验，说一说，哪些地方可以见到这些条形码，它们有什么作用？

展示问题：条形码内携带有商品的全部信息，那么在生物体内，有没有像这样携带着生命信息的“条形码”呢？（引入遗传物质）

教师讲述：20世纪初，人们认为蛋白质才是遗传物质。因为当时已经知道蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子，各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成多种多样的蛋白质（蛋白质具有多样性）。这样就使人很自然地想到，氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息。也就是说蛋白质具有多样性，才有可能是遗传物质，想一想在细胞中还那种物质也有多样性？（学生：核酸）核酸也具有多样性，也有可能是遗传物质，那么究竟谁才是遗传物质呢？（板书课题：？是遗传物质）

2、讲授新课：如果想要你的话具有说服力，必须通过科学的、巧妙的科学实验证明你的结论。

首先是格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验: 教师：格里菲思选择什么生物作为实验材料，为什么叫体内转化实验？

R型细菌:菌落粗糙 S型细菌：菌落光滑

菌体无荚膜 菌体有荚膜

无毒性 有毒性

因为细菌的转化是在老鼠体内进行的，所以就叫体内转化实验。下面我们来分析他所做的实验以及结论是什么？

结论分析：（1）说明R型活菌没有毒性。

（2）说明S型活菌是有毒性。

（3）说明加热S型细菌是没有毒性的。

（4）他将加热杀死的S型细菌+R型活细菌混合注入小鼠体内，老鼠患败血症死亡，并且在死亡的小鼠体内提取到了S活型细菌。那么这组小鼠体内的S型活菌是怎么来的呢？（引导学生思考，分析S型活菌来源的可能性。）

两种猜测：一种是死的S型细菌复活使小鼠患败血症死亡；一种是死的S型细菌中有一种转化因子，将活的R型细菌转化为有毒性的S型活菌。（哪一种猜测更可信。）

板书格里菲思体内转化实验的结论：R型活菌在死的S型菌的转化因子下转化为活的S型菌。

教师讲述：如果让你接着来研究，你的实验思路是什么？

实验设计思路：将死的S型菌的物质分别提取出来，分别与R型活菌混合培养，单独观察其作用。（这也是科学家艾弗里实验的思路，下来我们一起来看艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验。）

教师：为什么叫体外转化实验？

培养基是给肺炎双球菌提高营养物质，这样肺炎双球菌就可以在培养基上存活。

教师：哪组实验有S型活菌出现？为何要设计加入DNA和DNA酶的那组实验? 学生

：只加入DNA的那组实验，形成对照

。

教师

：非常好!科学探究实验中，要设置对照实验，注意控制实验变量。那么艾弗里和他的同事到了什么结论？

学生：S型细菌的DNA才是使R型细菌转化为S型细菌的物质，并能稳定的遗传。

教师：也就是说DNA是遗传物质，蛋白质不是。（板书）那为什么有人提出质疑呢？

学生：由于艾弗里实验中提取出的DNA纯度最高时也还有0.02％的蛋白质

，因此

，仍有人对实验结论表示怀疑。

教师：虽然探索之路不是一帆风顺，但科学家们依然在努力揭开遗传物质的面纱。那么如何改进艾弗里的实验？

学生：将DNA和蛋白质完全分开，单独研究。

教师：思路正确，那我们选用什么生物作为实验材料呢？什么样的生物只含DNA和蛋白质？

学生：病毒。（什么样的病毒？）

教师：赫尔希和蔡斯选用的是T2噬菌体作为实验材料。一种专门寄生在大肠杆菌细胞里的一种DNA病毒。紧接着介绍T2噬菌体的结构和繁殖方式。

展示问题：1、作为遗传物质，是不是要传递给子代？

2、如何追踪被研究的物质是否传给了子代？（导入研究方法，DNA和蛋白质分别用什么元素标记。）

教师提出问题：能不能直接标记T2噬菌体，为什么？能不能同时标记DNA和蛋白质，为什么？

分析赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程及结论。

教师：实验1理论上沉淀物应没有放射性，但实际上有放射性，只不过放射性很低。为什么？（S:搅拌不充分，部分噬菌体并没有与大肠杆菌分开，离心之后随大肠杆菌一起存在于沉淀中。）

实验2理论上上清液没有放射性，实际上却有放射性，为什么？（P：保温时间过短，部分噬菌体没有来的及侵染，离心之后存在于上清液中；保温时间过长，子代噬菌体释放，因为子代噬菌体中有部分噬菌体的DNA中含有放射性标记，离心后存在于上清液中。）

实验结论：DNA才是真正的遗传物质。

教师：为什么赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的结论没有人提出质疑？那么DNA是不是所有生物的遗传物质吗？对于这个问题同学们自己通过阅读课文了解一下。

总结探究过程的三个实验及结论。

四、板书设计

3235

？是遗传物质

加热杀死的S型细菌

体内转化：R型细菌 S型细菌

一、肺炎双球菌转化实验

体外转化：DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是遗传物质。

二、赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌实验

DNA是遗传物质