第1节DNA是主要遗传物质教案.doc

第1节 《DNA是主要的遗传物质》课例 巴东县第一高级中学 杨 峰 ●教学过程 ［课前准备］ 学生预习，以学习小组的形式完成两个经典实验的内容，并收集有关遗传物质研究过程的资料。在学习过程中汇报。 ［情境创设］ 遗传学之父孟德尔用豌豆进行实验，成功地证明了生物的性状是由遗传因子（即基因）控制的；20世纪摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于染色体上。也就是说染色体在生物的生物传种接代中具有重要作用。而我们又知道染色体的主要成分是蛋白质和DNA。那么，这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？几多实验，几多论争，科学家经过不断探索，逐渐揭开了这一神秘面纱——DNA是遗传物质。这节课我们就来学习《DNA是主要的遗传物质》。重温科学家的探索历程，同时学习其科学的探究方法。 ［师生互动］ 究竟谁是遗传物质，这与20世纪二三十年代人们对蛋白质和DNA的认识水平有关。 学生活动：快速阅读教材，找出相应的观点。 答：当时对蛋白质的认识水平是它是由多种氨基酸连接而成的。对DNA的认识水平是它是由许多个脱氧核苷酸聚合成的生物大分子。 问：当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这样的观点？ 答：当时认为蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。原因是人们对DNA的了解很少，而且构成DNA的脱氧核苷酸只有四种，把它和生物多样性很难联系在一起；反而构成蛋白质的氨基酸有20种，能形成多种蛋白质，蕴含大量的遗传信息，和生物的多样性联系在一起看似容易理解。 师：随着科学技术的发展，人们对蛋白质是遗传物质不断提出质疑。向蛋白质是遗传物质这个观点提出挑战的学者是谁？它凭何提出质疑？ 答：艾弗里。他在总结格里菲思实验的基础上提出遗传物质是DNA而不是蛋白质这一重要观点。 这节课我们就学习DNA是遗传物质的实验证据，在这一过程中，有两个经典实验。 一、肺炎双球菌的转化实验 （一）格里菲思实验 请学习小组汇报格里菲斯实验的学习成果。并加以点评。 出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生对指出何者是R型菌体？何者是S型菌体？菌落各是怎样？毒性呢？ 学生活动：阅读教材，总结出R型细菌和S型细菌的特点。 生：S：菌落光滑----多糖荚膜------有毒 R：菌落粗糙---没有荚膜-------无毒 问：肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤？各看到哪些现象？ 肺炎双球菌转化实验 答：实验过程可分为四大步骤：（1）注射无毒性的R型活细菌，小鼠正常； （2）注射有毒性的S型活细菌，小鼠患败血症死亡；（3）注射加热杀死了的S型细菌，小鼠正常；（4）注射“R型活细菌+杀死的S型细菌”，小鼠患败血症死亡。 问：这四组的实验结果说明了什么？ 答：（1）R型菌无毒；（2）S型菌有毒；（3）加热杀死的S型菌已失活，没有了感染能力。 第四组的实验结果表明，被加热杀死的S型细菌使R型菌转化活的S型菌。（为什么不是S型菌“死去活来”？）即S型菌中存在着使R型活细菌转变成S型细菌的“转化因子”。这一“转化因子”究竟是什么物质，当时的格里菲思并不知道。 问：单凭格里菲思实验能不能证明DNA就是遗传物质？ 答：不能。因为杀死的S型细菌中含有蛋白质、多糖以及DNA等物质，还不能说明是哪种物质起了“转化因子”的作用，还是共同起作用。 （二）艾弗里实验： 问：艾弗里实验的设计思路是什么？ 学生活动：小组讨论，要找到“转化因子”，我们怎样来设计实验？然后请学生陈述。 答：把它们分开单独观察它们的作用，就可以证明何种物质为“转化因子”了。艾弗里和他的同事设法从S型活细菌中提取DNA、蛋白质、糖类及无机物，分别与R型细菌混合培养，其结果是，只有加入DNA的，R型才转化为S型细菌。这一结果表明：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。展示ppt：艾弗里体外转化实验的过程。并分析实验现象。 艾弗里实验 学生总结实验结论：DNA才是真正的转化因子，即DNA是遗传物质。 问：在艾弗里的实验的第（3）步中你得出什么结论？ 答：只有完整的DNA才能进行转化。脱氧核苷酸没有转化作用。 问：从艾弗里的研究成果你有何启示？ 答：现行科学研究要有科学的思路。艾弗里在这个实验中最关键的思路就是“DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用”。 另外还可以告诉人们科学研究就是在总结前人经验的基础上进行的。一个伟大的研究成果是许多科学家共同努力的结果。 问：艾弗里的实验是否完美？ 答：不完美。因为他所提取的DNA仍含有少量的蛋白质，所以有人对实验结论仍有怀疑。 二、噬菌体侵染细菌的实验 1、材料：噬菌体 出示T2噬菌体模式图： 学习完各部分结构名称后，由学生归纳： 它的头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA。噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。 2、方法：放射性同位素标记法： 问：放射性同位素35S和放射性同