1、第3章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、 教學(xué)目標(biāo)（一） 知識目標(biāo)1. 通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，理解DNA是遺傳物質(zhì)。2. 通過重演科學(xué)發(fā)現(xiàn)DNA是主要遺傳物質(zhì)的過程，學(xué)會科學(xué)研究的方法和實驗設(shè)計的基本步驟。（二） 能力目標(biāo)1. 通過自己設(shè)計驗證性實驗，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力。2. 以噬菌體侵染細(xì)菌的實驗說明DNA是遺傳物質(zhì)，訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維能力。（三） 情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)1. 養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)不斷探究新知識和合作的精神。2. 實驗驗證DNA與RNA是遺傳物質(zhì)，強(qiáng)調(diào)了生命的物質(zhì)性，有助于辯證唯物主義世界觀的

2、樹立。二、教學(xué)重點(diǎn)1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗原理和過程。2.噬菌體侵染細(xì)菌的原理和過程。3.證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗的關(guān)鍵設(shè)計思路。三、教學(xué)難點(diǎn)1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗原理和過程。2.證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗的關(guān)鍵設(shè)計思路。 四、課時安排 1課時教學(xué)過程一、 導(dǎo)入新課：復(fù)習(xí)導(dǎo)入19世紀(jì)中期，孟德爾通過豌豆實驗證明了：生物的性狀是由基因控制的。20世紀(jì)初期，摩爾根通過果蠅實驗證明了：基因位于染色體上。20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA（成分）組成。那么，這兩種物質(zhì)究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？請大家把書打開到42頁，我們今天一起學(xué)習(xí)第3章第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。要想找到DNA

3、是遺傳物質(zhì)的證據(jù)，首先得選擇合適的實驗材料，應(yīng)該選擇什么樣的生物做實驗材料呢？為什么？請舉例。1928年，格里菲思利用肺炎雙球菌這樣一種細(xì)菌做實驗尋找遺傳物質(zhì)，請大家閱讀書本43頁，看看格里菲思怎樣做實驗的。二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（一）格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗（1928）1、本實驗用的生物材料是什么？肺炎雙球菌有幾種類型？種類S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌體有多糖類莢膜無多糖類莢膜菌落表面光滑表面粗糙毒性有沒有 2、動畫展示四組實驗過程活的R型細(xì)菌感染老鼠 不死亡活的S型細(xì)菌感染老鼠 死亡滅活的S型細(xì)菌感染老鼠 不死亡活的R型+死的S型感染老鼠 死亡講述：從第一、二組實驗可以說明R型活細(xì)菌不具有致死性，S

4、型活細(xì)菌具有致死性；從第二、三組實驗可以說明死亡的S型細(xì)菌不具有致死性。那么大家思考一下：在第四組實驗中，已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，定含有一種促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的活性物質(zhì)，那么它到底是什么呢？ 假如你是當(dāng)時的科學(xué)家,應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗來證明:轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)?學(xué)生的可能的回答：把S型細(xì)菌的組成物質(zhì)（多糖、脂類、蛋白質(zhì)、RNA、DNA）全部分離，并分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，看哪一組有S活細(xì)菌出現(xiàn)，從而確定誰是起轉(zhuǎn)化作用的“轉(zhuǎn)化因子”。在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實驗中最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺

5、傳物質(zhì)。（二）艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的體外轉(zhuǎn)化實驗1944年，美國科學(xué)家艾弗里和他的同事，做了如下實驗：把S型細(xì)菌的組成物質(zhì)全部分離，并分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，得到如下結(jié)果：請觀察實驗，能得出什么結(jié)論？結(jié)論：S型細(xì)菌的DNA使得R型轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，并能傳遞給后代，說明DNA是“轉(zhuǎn)化因子”，是使R型細(xì)菌發(fā)生穩(wěn)定變化的物質(zhì)，即“遺傳物質(zhì)”。由于當(dāng)時提純技術(shù)手段的限制，艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此仍有人對實驗結(jié)論懷疑。正是這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?，催生了另一個更具有說服力的經(jīng)典實驗：思考：有沒有可能是DNA上仍沾有的0.02%蛋白質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子呢？有沒有比細(xì)菌更為簡單的實驗材

6、料？三、噬菌體侵染細(xì)菌實驗1實驗材料是什么？引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材。首先展示噬菌體的模式圖。T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,T2噬菌體侵染細(xì)菌后,就會在自身遺傳物質(zhì)的作用下,利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分,從而進(jìn)行大量的繁殖。噬菌體結(jié)構(gòu)簡單，僅由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，有利于將蛋白質(zhì)和DNA分離，從而單獨(dú)地觀察每種物質(zhì)在遺傳中的作用。2、實驗技術(shù)：同位素標(biāo)記法1952年赫爾希和蔡斯設(shè)計了一個巧妙實驗：用放射性同位素標(biāo)記和測試。思考：用哪些同位素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)?提示：DNA有，但多數(shù)蛋白質(zhì)沒有的元素是哪種？只有蛋白質(zhì)有，而DNA沒有的元素又是哪種？用35S標(biāo)記部分噬菌體的蛋白質(zhì)，

7、用32P標(biāo)記部分噬菌體的DNA。3、如何做標(biāo)記呢？能直接用普通的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體嗎?怎樣用同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)?(1)用分別放有35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌(2)用噬菌體分別侵染上述細(xì)菌(3)制備分離只含35S或只含32P的噬菌體動畫閃爍示意噬菌體的標(biāo)記部分和未標(biāo)記部分4、噬菌體侵染大腸桿菌的過程動畫展示標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌以及檢測放射性的過程：分組侵染攪拌、離心檢測結(jié)論思考：實驗說明了什么問題？結(jié)論：噬菌體進(jìn)入細(xì)菌中的是DNA，蛋白質(zhì)留在外面，這樣就形成了與親代一樣的噬菌體，遺傳物質(zhì)是DNA,而不是蛋白質(zhì).它的蛋白質(zhì)不是親代連續(xù)下來的，是由DNA控制合成的。DNA是噬

8、菌體的遺傳物質(zhì)。既然我們通過實驗知道噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，那么，噬菌體是如何侵染細(xì)菌的呢？5、噬菌體侵染細(xì)菌的過程模擬 動畫展示該過程 思考：（1）噬菌體侵染大腸桿菌可以分為哪幾步？（2）噬菌體的DNA、蛋白質(zhì)的合成所需要的原料從哪兒來？那么，遺傳物質(zhì)除了DNA外，還有別的嗎？四、煙草花葉病毒侵染煙草的實驗 展示SARS病毒圖片，引出SARS病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。煙草花葉病毒侵染煙草的實驗較為簡單，在學(xué)習(xí)上述經(jīng)典實驗的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己試著設(shè)計此實驗。 大量的實驗證明，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。五、課堂小結(jié)核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，核酸包括脫氧核糖核酸（D

9、NA）和核糖核酸（RNA）。絕大多數(shù)生物(有細(xì)胞結(jié)構(gòu))都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的，少數(shù)病毒以RNA作為遺傳物質(zhì)的，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。DNA主要存在于染色體上，因此，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。作為遺傳物質(zhì)，必須具備什么條件呢？1、 分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性。2、 能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性。3、 能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 ，從而控制新陳代謝過程和性狀。4、 能夠產(chǎn)生可遺傳的變異。六、課堂練習(xí)1、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之一是( ) A.它的含量很少 B.它不能自我復(fù)制 C.與新陳代謝無關(guān) D.它的種類很多2、地球上的一切生物的遺傳物質(zhì)都是( ) A.核酸 B.核苷酸 C.脫氧

10、核糖核酸 D. 核糖核酸 3、下列、均是遺傳物質(zhì)應(yīng)具有的特點(diǎn)。噬菌體侵染細(xì)菌實驗?zāi)軌蛑苯幼C實DNA作為遺傳物質(zhì)具有的特點(diǎn)是（ ） 分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性 能夠自我復(fù)制，保持前后代的連續(xù)性 能通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，控制生物性狀 能產(chǎn)生可遺傳的變異ABCD4、下列只含一種核酸的生物是（ ）A病毒 B酵母菌C小麥 D變形蟲5、注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（ ） A、R型肺炎雙球菌 B、加熱殺死后的R型肺炎雙球菌 C、加熱殺死后的S型肺炎雙球菌 D、加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合6、格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，證實了（ ） DNA是遺傳物質(zhì) RNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 糖類不是遺傳物質(zhì) DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異 A、 B、 C、 D、7、噬菌體在細(xì)菌體中合成自己的蛋白質(zhì)需要:( ) A.噬菌體的DNA和氨基酸 B.噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸 C.細(xì)菌的DNA和氨基酸 D.細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸七、板書設(shè)計第3章 基因的本質(zhì)第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗（一）格里菲思的實驗1肺炎雙球菌的類型 R型 無毒 S型 有毒2轉(zhuǎn)化過程：格里菲思四組實驗3結(jié)論：S型死菌中含有一種轉(zhuǎn)化因子，能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌使小鼠死亡