DNA是主要的遗传物质板书设计及设计说明

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第1节

探索遗传物质的过程（一）

教学目标：

（一）知识目标

掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及从实验中得出的结论（DNA是遗传物质）。

（二）能力目标

通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。

（三）情感目标

1、概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。

2、通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力，发展科学思维和创新的能力。

来源学科网ZXXK][来源学。科。网来源:Z+xx+k.Com]（四）重点难点

1、重点：肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

2、难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

课时说明

本节内容1课时，授课过程（包括与学生的互动）大约用时30 min，例题解析以随堂练习的方式完成，课后练习可作为作业。对于例题解析和课后练习可根据时间情况灵活选用。

来源:Zxxk.Com]导入：有趣的生物遗传现象

1、种瓜得瓜，种豆得豆。

2、龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。

另外，“老子英雄儿好汉”“将门生虎子”也在一定程度上说明了遗传的作用。

概括：生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。

一、人类对遗传本质的探究

19世纪中叶，孟德尔通过植物的杂交实验提出生物的每一个性状都是通过遗传因子（后称基因）来传递的。遗传因子在体细胞中成对存在，在减数分裂形成的配子中成单存在，配子结合（受精作用）后，遗传因子又恢复到成对状态。

19世纪末，科学家研究了生物生殖过程中细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程，了解到染色体的活动有一定的规律：体细胞（2N）；配子（N）；受精卵（2N）。

据此，有人设想：莫非遗传因子就是染色体，一条染色体就是一个遗传因子？这不可能，因为生物的性状很多，而染色体的数目有限。那么，一定是一个染色体上有许多个遗传因子（基因）。基于这样的认识，1903年萨顿和鲍维里提出遗传因子存在于染色体上的假说。后来事实证明了这一点。

二、DNA作为遗传物质具备的条件

1、分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异；

2、能自我复制，前后代保持一定的（连续性）；

3、能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状；

4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。

三、核酸（DNA、RNA）是遗传物质的实验证据

证据一：肺炎双球菌的转化实验——DNA是遗传物质

来源学科网

（一）

格里菲思细菌转化实验

1、两种菌落的比较

菌落

荚膜

毒性

R型细菌菌落

粗糙

无荚膜

无毒

S型细菌菌落

光滑

有荚膜

有毒

2、实验过程

3、小结

步骤

方

法

现

象

结

论

1 R菌活菌注射

小白鼠正常

R菌无毒性

2 S菌活菌注射

小白鼠死亡

S菌能使小白鼠致病

3 S菌高温灭活

小白鼠正常

加热杀死的S菌不使小白鼠致死

4 高温灭活：S菌+R菌

小白鼠死亡

死亡的S菌中可能有使R菌转化因子

5 提取4实验死鼠

发现S活菌

死亡的S菌能使R菌转化为S菌

为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？(因为R型细菌转化成了S型细菌，使小鼠患败血症而死亡.) 格里菲思实验的结论是什么? 实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质（转化因子）。

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探索遗传物质的过程（二）

一、教学目标

1、总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。

2、分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。

3、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、难点

[教学重点]

⑴肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

[教学难点] 肺炎双球菌转化实验的原理和过程

三、板书设计：

一、对遗传物质的早期推测

1、20世纪20年代，大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。

2、20世纪30年代，人们意识到DNA的重要性，但由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。

二、肺炎双球菌的转化实验

1、作为遗传物质至少具备的条件

2、转化实验

[来源:Zxxk.Com]

三、噬菌体侵染细菌的实验

1、T2噬菌体的结构特点

2、生活方式

3、同位素示踪技术

4、噬菌体侵染细菌的实验

①标记噬菌体

含S的培养基含S的细菌S蛋白质外壳含S的噬菌体

35353535培养培养含P的培养基含P的细菌内部DNA含P的噬菌体

323232培养培养②噬菌体侵染细菌

含S的噬菌体细菌体内没有放射性S 3535侵染细菌含P的噬菌体细菌体内有放射线P 3232侵染细菌四、烟草花叶病毒感染烟草实验

五、生物的遗传物质

非细胞结构：DNA或RNA 生物

原核生物：DNA 细胞结构

真核生物：DNA 四、教学过程：

导入：⑴遗传物质是染色体，蛋白质，还是DNA？⑵遗传物质具有什么特征？

教师引导学生总结遗传物质的特征。

一、肺炎双球菌的转化实验（多媒体显示）

1、体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。

①实验过程

[来源:Zxxk.Com]

②实验结果分析与结论

a.R型活细菌与S型死细菌混合后，转化成了S型细菌，并且后代也是S型细菌，即这种转化可以遗传。

b.S型死细菌中含有某种转化因子，其结构相当稳定，可使R型细菌转化成S型细菌。

⑴谁在转化实验中起作用？⑵转化因子究竟是什么物质？⑶如果你做转化实验，你应如何设计实验？

2、体外转化实验：1944年由美国科学家艾弗里等人进行。

①实验过程

[来源:学。科。网]

②实验结果分析与结论

从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入到R型细菌的培养基中进行培养，结果发现只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌，由此证明S型细菌中含有转化因子是DNA，进而证明DNA是遗传物质。

提问：艾弗里的实验有何不足之处？

二、噬菌体侵染细菌的实验（多媒体显示）

提问：⑴T2噬菌体的结构特点是什么？

⑵T2噬菌体的生活方式是什么？

⑶什么是同位素示踪技术？

35321418⑷为什么选择S和P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记？用C和O同位素标记可行吗？

学生阅读教材回答之。

1、实验过程

①标记噬菌体

[来源:学科网ZXXK]含S的细菌S蛋白质外壳含S的噬菌体

含S的培养基35353535培养培养培养培养32内部DNA含32P的噬菌体含P的培养基含P的细菌32[来源:学#科#网Z#X#X#K]

②噬菌体侵染细菌

细菌体内没有放射性S 含S的噬菌体3535侵染细菌侵染细菌细菌体内有放射线32P 含P的噬菌体322、实验结果分析

由过程②可知，T2噬菌体的蛋白质并没有进入细菌体内，只有它的DNA进入细菌体内，并且不断增殖，说明噬菌体在亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，亲代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传给后代的，即DNA是遗传物质。

[思考与讨论]引导学生讨论回答教材P46问题。

烟草花叶病毒感染烟草实验：

1、实验过程

2、实验结果分析与结论

烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。

因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

（三）总结

非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，遗传物质是DNA或RNA；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；染色体是DNA的主要载体；遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表达遗传信息。