资源简介

DNA是主要的遗传物质
一、课程标准
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
二、教学目标
1、通过肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染等实验认同DNA是主要的遗传物质。（生命观念）
2、设计实验探究生物的遗传物质。（科学探究）
3、分析加法原理和减法原理在生物实验中的应用。（科学思维）
4、认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。（社会责任）
三、教学重难点
1、教学重点
（1）肺炎链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
（1）肺炎链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。
四、教学过程
教学过程 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 情境导入：俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”，这句话显示了生物的基本特征之一—遗传。生命之所以能够代代延续，主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递。前面我们学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用，着重分析的是染色体的行为及数目的变化，可见染色体在生物的遗传中起着重要作用。问题：1.染色体主要由什么物质组成2.谁才是遗传物质呢？ 思考并回答蛋白质和DNA2、DNA 利用谚语导入，引发学生兴趣，温故知新
对遗传物质的早期推测 虽然现在大家都知道遗传物质是DNA，但在20世纪20年代，人们认为遗传物质是蛋白质。为什么人们普遍这么认为？直到30年代，虽然人们认识到DNA是由4种脱氧核苷酸组成的生物大分子，但是对于DNA的结构仍然没有清晰了解，所以还是普遍认为遗传物质是蛋白质。提问：究竟什么是生物体的遗传物质？作为生物体的遗传物质可能具有哪些特点？今天让我们和科学家一起探寻。 思考并回答：人们认识到21种氨基酸可以按照不同顺序排列形成蛋白质，联想到排列顺序中可能含有遗传信息。思考：遗传物质是什么？它们可能具有的哪些特点？ 创设科学史情景，让学生置身于那段历史的真实情景中认知和思考。为学生理解科学家接下来的进一步探寻什么是遗传物质打下结实的基础。
肺炎链球菌的转化实验格里菲斯体内转化实验二、艾弗里体外转化实验 任务1：肺炎链球菌体内转化实验要求1：这个实验用到的实验材料有小白鼠和两种肺炎链球菌，请比较两种肺炎链球菌的特点：多媒体展示肺炎链球菌的转化实验示意图。见课本要求2：观察格里菲思的实验实验过程示意图思考以下问题：1、第一组的实验结果与第二组实验结果比较说明了什么？2、第三组的实验结果与第二组对比说明了什么？3、第一、三组和第四组的实验结果比较说明？由此格里菲思得出这样的实验推论：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质转化因子。任务2：肺炎链球菌体外转化实验过渡：格里菲思的实验结论引起了艾弗里及其同事的关注。他们分析加热致死的S菌的组成成分，发现加热致死的S型菌有DNA、蛋白质、多糖、脂质、RNA等物质。提问：这些物质中究竟哪一种是转化因子？这需要我们通过实验来进一步探究。要求1：假如你是艾弗里该如何设计实验来进一步探究？请说出你的实验思路。但艾弗里及其同事并没有像这样来做，是因为当时的物质提纯非常的困难，没有办法将DNA和蛋白质等物质完全的提纯出来。为了解决这一问题，艾弗里及其同事另辟蹊径采用酶解法进行了进一步的研究。ppt展示艾弗里的实验过程示意图：要求2：阅读教材P44页第2段，20世纪40年代这一段，读完后，观察艾弗里的实验过程，思考以下问题。1.、第一组实验的结果说明了什么？ 2、第二至四组的实验的结果和第一组实验结果比较说明了什么？3、第五组的实验结果和第一组实验结果比较说明了什么？阅读教材P46页的科学方法，思考该实验中实验组的设置遵循自变量控制中什么原理？结论：艾弗里提出了不同于当时大多数科学家的实验结论：DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质；蛋白质等其它物质不是遗传物质。 阅读教材，比较两种肺炎链球菌的区别思考并回答：1、说明S型菌有致病性，R型菌没有致病性。2、说明加热致死的S型菌没有致病性3、说明在加热致死的S型菌中存在某种活性物质使得R型菌转化成S型菌。思考并分享思路：将DNA、蛋白质、RNA、脂质、糖类提取出来加到R型菌的培养基中观察会不会出现S型活菌。思考并回答：1、说明S型细菌的提取物中存在转化因子。2、说明蛋白质、RNA、脂质不是转化因子3、说明DNA可能是转化因子4、减法原理 通过明确的任务要求，充分调动学生自主学习兴趣。自主学习，观察格里菲思的实验过程图，思考提出的问题。通过问题串，引导学生更为深入的思考。创设情景，让学生在具体的历史情景中思考学习。利用问题引导学生阅读课本，思考提出的问题，进行启发式教学。阅读教材，自主思考相关问题
噬菌体侵染细菌的实验 过渡：虽然艾弗里的实验可以完全证明DNA是遗传物质，但是当时人们并没有认可艾弗里的实验结论，直到赫尔希和蔡斯成功进行了噬菌体侵染细菌的实验，再一次证明了DNA是遗传物质，这一论述才被科学界广泛认可。接下来我们来一起学习一下噬菌体侵染细菌的实验。任务3：噬菌体侵染细菌的实验要求1：阅读教材，思考T2噬菌体的结构和功能。追问：那T2噬菌体在侵染大肠杆菌时是将它的什么物质注入到大肠杆菌中呢？要求2：利用T2噬菌体、大肠杆菌等实验材料设计实验探究T2噬菌体注入大肠杆菌的成分(遗传物质)。提出的问题和作出的假设分别是什么？提问：究竟哪一个假设是正确的，能不能采用减法原理将DNA和蛋白质分别除去呢？追问：DNA和蛋白质都是肉眼不可见的大分子物质，如何追踪DNA和蛋白质注入大肠杆菌的情况呢？要求3：阅读教材，思考以下问题：DNA和蛋白质是分开标记还是同时标记？标记哪种元素才能单独标记T2噬菌体的DNA(或蛋白质)？能用含放射性原料的培养基直接培养噬菌体吗？怎样标记噬菌体？保温、搅拌、离心的作用是什么？要求4：请根据实验设计思路，小组合作推理出理论实验结果，填写在表格中。提问：1、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因是什么 2、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因是什么 追问：进一步观察发现，细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但不能检测到35S标记的蛋白质，这一结果说明了什么？ 阅读并回答：T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，头部和尾部的外壳都是由蛋白质组成的。头部含有DNA。思考讨论并分享：提出问题：T2噬菌体注入大肠杆菌的成分是什么？做出假设：假设一：只有DNA注入；假设二：只有蛋白质注入；假设三：DNA和蛋白质都注入思考并回答：究竟哪一个假设是正确的，这就需要我们设计实验来探究，同学们想一想能不能采用减法原理将DNA和蛋白质分别除去呢？放射性同位素标记技术思考讨论并回答：1、分开标记，因为检测放射性时，只能检测放射性的强弱，不能区别具体是哪种元素的放射性。2、3、不可以4、先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌，再用放射性的大肠杆菌来培养噬菌体5、保温：使噬菌体遗传物质侵入大肠杆菌，繁殖子代；搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌;小组合作完成课堂探究活动思考并回答问题：1、搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上，随细菌离心到沉淀物中。2、培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。 说明子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是T2噬菌体的遗传物质。 体验科学研究过程，领悟科学研究方法。认识到人类对遗传物质是不断深化、不断完善的过程。利用以上资料引发学生思考T2噬菌体将什么物质注入了大肠杆菌中预测结果和真实结果比较，从而进行误差分析。通过问题串，引导学生一步一步进行实验探究，更好的理解噬菌体侵染实验的思路和方法
烟草花叶病毒侵染烟草实验 生物界中只有DNA是遗传物质吗？像烟草花叶病毒这样的生物只由RNA和蛋白质构成，它的遗传物质是什么？要求：观察烟草花叶病毒侵染烟草的实验，思考该实验，可以得出什么结论？ 观察思考并回答：实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 自主分析实验过程，得出实验结论
教学反思 本节课以问题探究为主要教学方法，以科学家探索遗传物质的化学本质为科学史主线，通过了解科学家提出问题、设计实验、分析实验结果、得出结论的过程，让学生初步形成生命的物质观，培养学生的科学思维和科学探究能力，理解自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”，体会科学探究的基本思路和方法。

展开更多......

收起↑