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第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
（一）教学目标
1、阐明DNA是主要遗传物质的探索历程，体验科学探索的艰辛过程。
2、 理解DNA是主要的遗传物质,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、通过艾弗里的实验学习，说明自变量控制中的“加法原则”和“减法原则”
4、通过对肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌等实验的学习,认同科学结论的获得离不开严谨的推理和确凿的实验证据。
（二）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。
（3）探讨实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。
2、教学难点
（1）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
（2）探讨实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。
（三）教学过程
一、由问题探讨导入新课
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遺传物质呢
二、对遗传物质的早期推测
20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸按照不同的顺序排列的生物大分子，可能蕴含着遗传信息，当时大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。到了20世纪30年代，人们才认识到DNA的化学组成，但由于对DNA结构的认识不清晰，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
三、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
1、学生自主阅读，总结肺炎链球菌的种类及特征
2、认识肺炎链球菌
S型细菌：菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑（Smooth）；S型细菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，同时小鼠并发败血症而死
R型细菌：菌体无多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙（rough），R型细菌无致病性，不会使人和小鼠患病。
3、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
（1）第一组：给小鼠注射R型细菌——小鼠不死亡（R型细菌无毒性）
（2）第二组：给小鼠注射S型细菌——小鼠死亡（S型细菌有毒性）
（3）第三组：给小鼠注射加热致死的S型细菌——小鼠不死亡（加热致死的S型细菌无毒）
（4）第四组：将加热致死的S型细菌和活的型细菌混合给小鼠注射——小鼠死亡——从死亡小鼠体内分离出活的S型细菌
结论：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
四、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中
1、这种转化因子是什么呢？——由问题引入艾弗里的体外转化实验
（1）实验过程及结果
第一组：S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养——培养基上既有R型细菌又有S型细菌
第二组：S型细菌的细胞提取物加蛋白酶处理，再与R型细菌混合培养——培养基上既有R型细菌又有S型细菌
第三组：S型细菌的细胞提取物加RNA酶处理，再与R型细菌混合培养——培养基上既有R型细菌又有S型细菌
第四组：S型细菌的细胞提取物加酯酶处理，再与R型细菌混合培养——培养基上既有R型细菌又有S型细菌
第五组：S型细菌的细胞提取物加DNA酶处理，再与R型细菌混合培养——培养基上只有R型细菌
2、结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3、控制变量法中的减法原理：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质这就是减法原则。
4、补充接受：加热致死原理：蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的，在80-100℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度将至55℃时，DNA双链又可以重新恢复，但是蛋白质活性不能恢复了。
五、噬菌体侵染细菌的实验
1、1952年美国遗传学家赫尔希和蔡斯
2、实验材料：T2噬菌体
3、实验方法：放射性同位素标记法
4、选材原因
（1）T2噬菌体结构简单：只含有DNA和蛋白质
（2）T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
（3）繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆菌，其余物质保留在体外
5、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程
吸附——注入——合成——组装——释放
6、实验过程
（1）标记细菌
细菌接种到含35S的培养基中，培养一段时间后获得含35S的细菌。
细菌接种到含32P的培养基中，培养一段时间后获得含32P的细菌。
（2）标记噬菌体
噬菌体和含35S的细菌共培养得到含35S的噬菌体
噬菌体和含32P的细菌共培养得到含32P的噬菌体
（3）侵染细菌
4、实验分析
（1）T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。
（2）子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。
5、实验结论：子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。
六、RNA是遗传物质
1、烟草花叶病毒不含DNA，只有蛋白质和RNA。
2、烟草花叶病毒侵染实验
（1）烟草花叶病毒侵染正常烟草叶——烟草叶感染病毒——从染病烟草叶上分离出病毒
（2）烟草花叶病毒的蛋白质外壳侵染正常烟草叶——烟草叶不感染
（3）烟草花叶病毒的RNA侵染正常烟草叶——烟草叶感染——从染病烟草叶上分离出病毒
3、结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质
七、生物的遗传物质
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。
（具有细胞结构的生物，不管是原核生物还是真核生物遗传物质都是DNA。无细胞结构的生物病毒，如果病毒是DNA病毒，遗传物质就是DNA,是RNA病毒遗传物质就是RNA）

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