教学准备 1.教学目标 1、总结“①DNA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是主要的遗传物质中的应用 2.教学重点难点 教学重点 1、肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 2、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。 3、学会科学研究的方法。 教学难点 1、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程 2、学会科学研究的方法 3.教学用具 教学课件 4.标签 教学过程 (一)、引入新课 1、遗传物质的早期推测: 20世纪20年代,人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。氨基酸 多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。---白质是生物体的遗传物质 20世纪30年代,人们认识到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。---蛋白质是遗传物质的观点占主导地位 2、作为遗传物质,必须具备的特点:
教学准备 1. 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 是主要的遗传物质中的应用。 2. 教学重点/难点 教学重点： 1、肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 2、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。 3、学会科学研究的方法。 教学难点 1、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 2、学会科学研究的方法。 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 (一)、引入新课 1、遗传物质的早期推测： 20 世纪 20 年代，人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。氨基酸 多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。------蛋白质是生物体的遗传物质。 20 世纪 30 年代，人们认识到 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。-------蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。 2、作为遗传物质，必须具备的特点：
(1)分子结构具有相对的稳定性 (2)能够自我复制,使前后代保持一定的连续性 (3)能够贮存大量的遗传信息 (4)能够指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢过程和性状 (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。请你们阅读书本,描述R型、 S型细菌的特点。 多媒体演示:格里菲思的四组实验 转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质(DNA或RNA)而表现出后者 的遗传性状,或发生遗传性状改变的现象 (1)肺炎双球菌两种类型 菌落 「图体 s型 光暑有多糖类的荚膜有毒性,可致死 R型菌 粗 无多糖类的膜 无毒性 (2)1928年,格里菲思的体内转化实验 (1)活的无毒性的R型细菌墨→老鼠一健康 (2)活的有毒性的型细菌老鼠一死亡 (3)灭活的s型细菌—老鼠一健康 (4)活的型+死的S型老鼠→死亡 提问:出现3、4实验结果的原因是什么? 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
（1）分子结构具有相对的稳定性 （2）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性 （3）能够贮存大量的遗传信息 （4）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状 (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。请你们阅读书本，描述 R 型、 S 型细菌的特点。 多媒体演示：格里菲思的四组实验 转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（DNA 或 RNA）而表现出后者 的遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。 （1）肺炎双球菌两种类型 （2）1928 年，格里菲思的体内转化实验 提问：出现 3、4 实验结果的原因是什么？ 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。 思考:从第④组实验鼠体内可分离出有毒性的S型活细菌说明了什么? 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? 2、艾弗里的体外转化实验 引入:很好,你们的想法正是科学家们所想。1944年化学家艾弗里对格里菲思的实验 进行了改进1944年,艾弗里的体外转化实验 s型活细菌 多糖脂类蛋白质 RNA DNA DNA水解物 分别与R型活细菌混合培养 RR S R 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
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。 思考:从第④组实验鼠体内可分离出有毒性的 S 型活细菌说明了什么？ 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？ 2、艾弗里的体外转化实验 引入：很好，你们的想法正是科学家们所想。1944 年化学家艾弗里对格里菲思的实验 进行了改进 1944 年，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002% 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。 (三)、噬菌体侵染细菌的实验 于是就有科学家选用噬菌体作为实验的材料进一步研究。 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,你能用什么方法让我们便于观 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。 在侵染过程中噬菌体的DNA注入大肠肝菌内部 提问:第二组实验中发现大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,同样含有32P,你还能得 出什么结论? 回答:在噬菌体亲代和子代之间,DNA分子具有连续性,是遗传物质
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。 (三)、噬菌体侵染细菌的实验 于是就有科学家选用噬菌体作为实验的材料进一步研究。 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，你能用什么方法让我们便于观 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。 在侵染过程中噬菌体的 DNA 注入大肠肝菌内部。 提问：第二组实验中发现大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，同样含有 32P，你还能得 出什么结论？ 回答：在噬菌体亲代和子代之间，DNA 分子具有连续性，是遗传物质
(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? 通过对前面三个实验的学习、类比得出: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 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,对于 DNA是主要遗传物质”的论断,这一部分的内容仍存在很多的盲点。比如:科学家如何通 过实验得出结论,实验设计的关键,“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。课后大家通过多做题来真正 理解实验的设计思想,认同"DNA是主要的遗传物质”这一科学真理,掌握科学实验方法, 发展科学探究的能力 板书 第三章第1节DNA是主要的遗传物质 一格里菲斯体内转化实验 1、实验的过程 2、实验的结果分析 、艾弗里的体外转化实验 三、噬菌体侵染细菌的实验 四、DNA是主要的遗传物质 五、少部分病毒的遗传物质是RNA
（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？ 通过对前面三个实验的学习、类比得出：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。 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，对于 “DNA 是主要遗传物质”的论断，这一部分的内容仍存在很多的盲点。比如：科学家如何通 过实验得出结论，实验设计的关键，“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。课后大家通过多做题来真正 理解实验的设计思想，认同“DNA 是主要的遗传物质”这一科学真理，掌握科学实验方法， 发展科学探究的能力。 板书 第三章 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 一.格里菲斯体内转化实验 1、实验的过程 2、实验的结果分析 二、艾弗里的体外转化实验 三、噬菌体侵染细菌的实验 四、DNA 是主要的遗传物质 五、少部分病毒的遗传物质是 RNA
