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1、 【231】DNA 是主要的遗传物质1第第 3 3 章章 基因的本质基因的本质第 1 节 DNA 是主要的遗传物质一、教学目标1.知识方面总结人类对遗传物质的探索过程。分析证明 DNA 是主要的遗传物质的实验设计思路。2.情感态度与价值观方面认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程。3.能力方面:探讨实验技术在证明 DNA 是主要遗传物质中的作用二、教学重点和难点1.教学重点（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。2.教学难点:肺炎双球菌转化实验的原理和过程。三、教学方法
2、:讨论法、演示法、探究法四、教学课时:1五、教学过程教学内 容教师组织和引导学生活动教学意图章引言引导学生阅读并思考 P41 章引言阅读思考引入新课问题探 讨引导学生完成 “问题探讨”并提示。 提示1.（1）具有贮存大量遗传信息的潜在能力； （2）能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状 和新陈代谢的过程； （3）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制 自己，使得前后代具有一定的连续性； （4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突 变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。 遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可 以准确地复制出拷贝，传递给下一代等。 2.这是一道开放性的题，答案并不
3、惟一，只 要提出正确的思路即可。阅读思考 回答以已知推 特点，自 然引入新 课。一、对 遗传物 质的早 期推断问20 世纪 20 年代，人们为什么会认为蛋白质是遗 传物质？到 20 世纪 30 年代呢？ 一道学生带着这些问题阅读课本 P4243。阅读思考从历史背 景了解人 们的推测。【231】DNA 是主要的遗传物质2二、肺 炎双球 菌的转 化实验通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观 点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验又 是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础 上进行的。 请看这个著名的经典实验：出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生对 图指出何者是R型菌体
4、？何者是S型菌体？菌落各是怎样？ 毒性呢？以加深学生对两种细菌的了解。 问 肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤？各看到哪些象？第四组的实验结果说明了什么？ 艾弗里及其同事的设计思路是什么？他们的研究结果 说明了什么？ 学生阅读教材P43P44，边看书边看图解，回答上述问 题。 （1） 体内转化 1928 年 英国 格里菲思 活 R，无毒 活小鼠 活 S，有毒 小鼠 死小鼠 杀死的 S，无毒 活小鼠 活 R + 杀死的 S，无毒 死小鼠转化因子是什么？ （分离出活 S）“在肺炎双球菌的转化实验中，为什么加热杀死的 S 型细菌还能使 R 型活细菌转化为 S 型活细菌？ 讲述蛋白质和核酸对于高温的耐受
5、力是不同的。在 80100 的温度范围内，蛋白质将会失活，DNA 双链将 解开；当温度降至 55 左右时，DNA 双链能够重新恢 复，但蛋白质的活性却不能恢复。 （2）体外转化 1944 年 美国 艾弗里多糖或蛋白质 R 型 活 S DNA + R 型 培养基 R 型 + S 型DNADNA 酶 R 型转化因子是 DNA 。阅读思考 回答弄懂肺炎 双球菌转 化实验的 原理和过 程。三、噬 菌体侵 染细菌 的实验介绍噬菌体侵染细菌的过程： 吸附注入（DNA）复制子代噬菌体的DNA和合 成子代噬菌体的蛋白质组装子代噬菌体释放。噬菌体侵染细菌的实验 亲代噬菌体原宿主细菌内子代噬菌体实验结论32P 标
6、记DNA无32P 标记DNADNA 有32P标记35S 标记蛋白质无35S 标记蛋白质外壳蛋白无35S 标记DNA 是遗 传物质阅读思考 回答列表比较 一目了然旁兰思提示因为硫仅存在于 T2噬菌体的蛋白质组分中，而思考回答【231】DNA 是主要的遗传物质3考题磷则主要存在于 DNA 的组分中。用14C 和18O 等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和 DNA 分子的组分 中都含有这两种元素。思考与 讨论提示1.细菌和病毒作为实验材料，具有的优点 是：（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质 改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病 毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。 （2
7、）繁殖快。细菌 2030 min 就可繁殖一代，病 毒短时间内可大量繁殖。 2.最关键的实验设计思路是设法把 DNA 与蛋白质分 开，单独地、直接地去观察 DNA 或蛋白质的作用。 3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、 物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段 有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提 取和分离技术等（学生可能回答出其他的技术，但只要 回答出上述主要技术就可以）。 科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发 展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支 持、相互促进的。思考讨论 回答总结从实验过程并得出以下结论： （1）DNA 是转化因子，是遗传
8、物质，而蛋白质不 是。（因为艾弗里及其同事对 S 型细菌中的物质进行了 提纯和鉴定，他们将提纯的 DNA、蛋白质和多糖等物质 分别加入到培养了 R 型细菌的培养基中，结果发现：只 有加入 DNA，R 型细胞才能够转化为 S 型细菌。） （2）遗传物质是 DNA。（因为 DNA 进入了细菌体 内复制，并复制合成自身的蛋白质。所以在子代噬菌体 内，没有亲代噬菌体内蛋白质被标记的元素。） 归纳总结。从三个实验的结论中，拓展出下列规律拓展出下列规律：（1）在具有细胞结构的生物体内，有 DNA 和 RNA 两种核酸，但 DNADNA 是遗传物质；是遗传物质； （2）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只
9、 有一种遗传物质，即 DNA 或 RNA； （3）只有少数几种病毒以 RNA 作为遗传物质，因 此，DNA 是主要的遗传物质主要的遗传物质； （4）染色体是 DNA 的主要载体：DNA 主要存在于 细胞核中，并与蛋白质结合形成染色体； （5）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表 达遗传信息。总结归纳培养学生 的归纳总 结能力作业练习一二六、板书设计：第 1 节 DNA 是主要的遗传物质【231】DNA 是主要的遗传物质4一、对遗传物质的早期推断二、肺炎双球菌的转化实验（1） 体内转化 1928 年 英国 格里菲思 活 R，无毒 活小鼠 活 S，有毒 小鼠 死小鼠 杀死的 S，无毒 活小鼠 活
10、 R + 杀死的 S，无毒 死小鼠 转化因子是什么？ （分离出活 S） （2）体外转化 1944 年 美国 艾弗里多糖或蛋白质 R 型 活 S DNA + R 型 培养基 R 型 + S 型DNADNA 酶 R 型转化因子是 DNA 。三、噬菌体侵染细菌的实验1、噬菌体侵染细菌的过程：吸附注入（DNA）复制子代噬菌体的 DNA 和合成子代噬菌体的蛋白质组装子代噬菌体释放。2、噬菌体侵染细菌的实验3、结论：遗传物质是 DNA。归纳总结：（1）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；（2）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即 DNA 或 RNA；（3）只有少数几种病毒以 RNA 作为遗传物质，因此，DNA 是主要的遗传物质；（4）染色体是 DNA 的主要载体：DNA 主要存在于细胞核中，并与蛋白质结合形成染色体；（5）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表达遗传信息。亲代噬菌体原宿主细菌内子代噬菌体实验结论32P 标记 DNA无32P 标记 DNADNA 有32P 标记35S 标记蛋白质无35S 标记蛋白质外壳蛋白无35S 标记DNA 是遗传物 质
