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特色课教案
第三章
基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质
李惠勇
教材分析：
本节内容在第三章中占有重要位置，学生只有真正理解这部分内容，才能在生物性状遗传和变异的复杂现象中，从根本上懂得生物遗传和变异的实质和规律。而证明DNA是遗传物质的直接证据，则是“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌”这两个经典实验，因此，这两个实验的原理和过程是本小节的重点。
“探究科学发现过程来学习科学研究方法”是本节内容的难点，这也正是要让学生真正掌握的东西，教材按照科学家的探索历程以问题的形式引领学生层层深入进行思考，让学生理解这两个实验的最关键的设计思路就是把DNA和蛋白质区分开，分别观察它们的作用。
三维目标： 1.知识和技能
（1）总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。
（2）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法。（3）理解DNA是主要的遗传物质。
2.过程与方法
（1）通过肺炎双球菌的转化实验，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路，训练学生逻辑思维的能力。
（2）用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。3.情感态度与价值观
遗传的物质主要是DNA，也有RNA，这从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辨证主义世界观的树立。教学重点：
1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2.噬菌体侵染细菌的原理和过程。
教学难点：
1.如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传物质。
2.探究科学发现过程来学习科学研究方法。教具准备
1.肺炎双球菌转化实验的彩色图。
2.噬菌体侵染实验的Flash动画。课时安排：1课时 教学过程： 【新课导入】
通过对孟德尔规律的学习以及细胞的有丝分裂，减数分裂和受精过程，我们已经知道生物的遗传和变异鱼细胞中的染色体有关，人们认识到染色体在生物的传种接代中具有重要作用。染色体的主要成分是DNA和蛋白质。那么，这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？
一、对遗传物质的早期推测
（让学生阅读P42-43有关内容）
问题：人们对遗传物质的认识和当时的科学研究水平是分不开的。20世纪二三十年代人们对蛋白质和DNA认识水平是怎样的呢？
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。
问题：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种类较多，和生物的多样性联系在一起看似容易理解。
问：向蛋白质是遗传物质这个观点提出挑战的学者是谁？
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。
二、肺炎双球菌的转化实验
（一）格里菲思实验：
首先介绍R型和S型细菌的毒性，菌落的特点。
然后让学生阅读教材P43，边看书边看图解，并回答下列问题：
1.该转化实验分哪几个步骤？现象是什么？
答：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。
2.第四组的实验结果说明了什么？
表明：被加热杀死的S型细菌中，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，3.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。
艾弗里在格里菲思实验的基础上又进行了进一步的实验。
（二）艾弗里实验：
课件展示实验过程：
思考：1。艾弗里及其同事的设计思路是什么？
答：把他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。
2.在艾弗里的实验的第（3）步中你能得出什么结论？
答：只有完整的DNA才能进行转化，脱氧核苷酸没有转化作用。
3.艾弗里研究成果的启示：
进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把“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。
4.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。
三、噬菌体侵染细菌的实验
出示T2噬菌体模式图。
说明其头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA是一种专门寄生在细菌体内的病毒。
出示噬菌体侵染实验的FLASH动画。
思考：怎样证明进入细菌内部的是DNA而不是蛋白质呢？
（让学生阅读课本P44-45，然后回答问题。）
1。放射性同位素S和放射性同位素P用于标记噬菌体的何种成分？有什么目的？
答：从元素组成来看，由于蛋白质分子中含S而不含P，DNA分子中含P而不含S，这样就可让一部分噬菌体只标记蛋白质而不标记DNA，另一部分噬菌体只标记DNA而不标记蛋白质，从而分别观察这两种大分子物质的变化和作用。
2.噬菌体在细菌体内的增殖是在何物质的作用下完成的？根据是什么？
答：噬菌体在细菌体内的增殖是在噬菌体DNA的指导下完成的，因为对被标记的物质进行跟踪测试，结果表明噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，只有噬菌体的DNA进入细菌体内。
3.这个实验的结果说明了什么？
答：结果表明：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
4.简述噬菌体侵染细菌的过程？
答：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。
四、DNA是主要的遗传物质
１.某些病毒的遗传物质是RNA。
如烟草花叶病毒，不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，对这些病毒来说，RNA就起着遗传物质的作用。
２.绝大多数生物的遗传物质是DNA。
虽然少数病毒的遗传物质是RNA，但绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
【练习反馈】
1.下列各项中，是遗传物质的是（）
核糖核酸 腺嘌呤噬菌体DNA④脱氧核糖核酸⑤核苷酸 Ａ．④⑤
Ｂ．④⑤ Ｃ．
Ｄ．④
２．噬菌体侵染实验过程中，进行搅拌分离，上清夜是（）Ａ．蛋白质外壳
Ｂ．完整的细菌
Ｃ．完整的噬菌体
Ｄ．噬菌体和细菌的混合物
３.生物的遗传有细胞核遗传和细胞质遗传，细胞核遗传是主要的。控制细胞核遗传和细胞质遗传的物质是（）
Ａ．ＤＮＡ和RNA B.DNA或RNA C.DNA D.RNA 4.用甲种病毒的RNA和乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因的病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量的子代病毒，子代病毒具有的特征是（）Ａ．甲种病毒的特征
Ｂ．乙种病毒的特征
Ｃ．丙种病毒的特征
Ｄ．子代特有的特征
【课堂小结】
肺炎双球菌的转化实验，证明DNA是遗传物质。转化作用的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。
噬菌体侵染细菌的实验也证明DNA是遗传物质，子代噬菌体的形成是借助于细菌细胞的代谢机构和原料，有本身的核酸物质操纵的。
核酸（包括DNA和RNA）是生物的遗传物质；具有细胞的生物的遗传物质是DNA；病毒的遗传物质是DNA或RNA；所以每种事物的遗传物质只能是DNA或RNA。
【作业布置】
Ｐ４６.一、基础题．
二、拓展题１.【板书设计】
第三章
基因的本质
第一节
DNA是主要的遗传物质
１.DNA是遗传物质的证据
（１）肺炎双球菌的转化实验过程和结论。
（２）噬菌体侵染细菌的实验过程和结论。
２.DNA是主要的遗传物质
（１）某些病毒的遗传物质是RNA。
（２）绝大多数生物的遗传物质是DNA。
【教学反思】
《DNA是主要的遗传物质》主要讲述DNA是遗传物质的直接证据－－“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。本节首先通过“问题探讨”将“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质”的问题提出，供大家讨论，让学生知道这个问题好长时间一直困扰着人们。然后介绍科学家研究这个过程的实验的设计思想，即把组成染色体的主要成分——DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用，然后再讲述实验过程，这样有利于学生科学思维方法的培养。
在本节的教学过程中，需要注意将实验过程的探究与科学方法的学习相结合，充分发挥学生的主体作用，使学生在探索学习中，得到科学研究方法的训练。
本节的教学内容较多，一节课来完成很紧张。
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