甘肃省白银市会宁县第四中学高中生物 探索遗传物质的过程.doc

课题：探索遗传物质的过程一、教学目标1.知识目标： 分析“肺炎球菌的转化实验”的过程和原理，得出相应的结论 分析“噬菌体侵染细菌的实验”的过程和原理，得出相应的结论 分析“烟草花叶病毒的感染实验”的过程和原理，得出相应的结论概述人类对遗传物质的探索过程，并得出“dna是主要的遗传物质”结论2.技能目标：分析证明dna是主要的遗传物质的实验设计思路，学会科学研究的基本方法3.情感目标：概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程认同科学技术的发展在探索遗传物质过程中的作用二、教学重点和难点1.教学重点肺炎球菌转化实验的原理和过程。噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。2.教学难点肺炎球菌转化实验的原理和过程三、教学用具：ppt四、教学过程教学内容教师活动学生活动教学意图新课导入19世纪末，生物学家认识到染色体在生物的遗传中具有重要作用。提问：染色体的主要成分是什么？提问：dna和蛋白质中，哪一种是遗传物质呢？科学家是如何得出“dna是遗传物质”这个结论的呢？回答：dna和蛋白质学生纷纷回答是dna通过问题激发学生学习兴趣一、肺炎球菌的转化实验（一）格里菲思的肺炎球菌转化实验（二）艾弗里的肺炎球菌转化实验介绍实验材料肺炎球菌的两种类型s型细菌：菌落光滑(smooth)，菌体有荚膜，有毒，能够使人患肺炎或使小鼠患败血病r型细菌：菌落粗糙(rough)，菌体无荚膜，无毒提出问题：以细菌作为实验材料具有哪些优点用幻灯片展示格里菲思肺炎球菌的转化实验（四组）（1）r型活菌小鼠不死亡（2）s型活菌小鼠死亡（3）s型死菌小鼠不死亡（4）r型活菌+加热杀死的s型菌小鼠死亡（从体内分离出s型活细菌）提出相关问题1.这四组实验中哪一组为转化实验，其余各组起什么作用？2.格里菲思的实验说明了什么？教师补充相关知识：蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80100的温度范围内，蛋白质将会失活，dna双链将解开；当温度降至55左右时，dna双链能够重新恢复，但蛋白质的活性却不能恢复。3.格里菲思是否确定了哪种物质是遗传物质？如果你做转化实验，你应如何设计实验证明转化因子究竟是什么物质？最关键的实验设计思路是什么？用幻灯片展示艾弗里的实验过程及结果提出问题：通过学习艾弗里与格里菲思的转化实验，你有何感悟？指出艾弗里实验的不足之处，即dna纯度不够，不能排除蛋白质的作用。学生思考并回答：个体很小，结构简单，繁殖快，分析起来简便、快捷，容易得出结论等学生思考并回答1.第4组为转化实验，其余各组起对照作用。2.格里菲思的实验说明了加热杀死的s型细菌中含有某种促成这种转化的“转化因子”，这种转化因子将无毒性的r型活细菌转化为有毒性的s型活细菌。学生回答：不能学生讨论回答：将s型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，提取出dna、蛋白质和多糖等物质，单独地、直接地去观察它们各自的作用分析实验结果得出结论：只有dna才是“转化因子”，即dna是遗传物质根据教师的相关提示学生认识到科学发现的过程是一个长期的过程，涉及到许多科学家的辛勤工作；科学成果的取得与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展使学生认识到正确选用实验材料是实验能否成功的一个关键因素培养学生分析实验得出结论的能力为探索艾弗里等人进行的转化实验做好铺垫培养学生科学严谨的态度，并为引出噬菌体侵染细菌的实验做好铺垫二、噬菌体侵染细菌的实验用幻灯片展示t2噬菌体的结构向学生介绍t2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它头部和尾部的外壳由蛋白质构成，头部内含有dna。用幻灯片展示赫尔希和蔡斯的实验过程含35s的噬菌体未标记的细菌宿主细胞内没有35s，35s分布在宿主细胞外含32p的噬菌体+未标记的细菌宿主细胞外几乎没有32p，32p主要分布在宿主细胞内提出问题供学生讨论：1.为什么选择35s和32p这两种同位素分别对蛋白质和dna标记？用14c和18o同位素标记可行吗？2.该实验采用了哪些技术手段？3.该实验的结论是什么？用flash动画演示t2噬菌体侵染大肠杆菌的过程教师质疑：所有生物的遗传物质都是dna吗？学生阅读课本相关内容，自学赫尔希和蔡斯的实验，根据教师的补充和修正回答相关讨论题1.硫仅存在于t2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 dna的组分中。用14c和18o等元素是不可行的，因为 t2噬菌体的蛋白质和dna分子的组分中都含有这两种元素。2. 采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术3. t2噬菌体的遗传物质是dna（因为噬菌体dna进入了细菌体内，而噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，子代噬菌体的各种性状是通过亲代dna来遗传的）师生共同总结侵染过程：吸附注入合成组装释放通过问题讨论加深学生对该实验的理解加深学生对赫尔希和蔡斯的实验的理解三、烟草花叶病毒的感染实验介绍烟草花叶病毒的成分：只含有蛋白质和rna，不含有dna提出问题：烟草花叶病毒的遗传物质是什么？如何通过实验证明？师生共同总结实验过程1.完整的烟草花叶病毒能使烟草出现病斑2.烟草花叶病毒的蛋白质，不能使烟草出现病斑3.烟草花叶病毒的rna，能使烟草出现病斑当然这一实验的完成同样离不开相关技术手段根据前面所学的两个实验的设计思路，设计实验如何证明烟草花叶病毒的遗传物质学生得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是rna应用所学知识并加深理解四、dna是主要的遗传物质教师从上面三个实验的结论中，拓展以下规律：（1）非细胞结构的生物即病毒体内只有一种核酸，只有一种遗传物质，即dna或rna；（2）在具有细胞结构的生物体内，有dna和rna两种核酸，但dna是遗传物质；学生得出绝大多数生物的遗传物质是dna，所以说dna是主要遗传物质让学生正确理解本节课的标题“dna是主要的遗传物质”这句话的内涵课堂反馈1.探索遗传物质的过程是漫长的。直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括 （ ）a.不同生物的蛋白质在结构上存在差异b.蛋白质与生物的性状密切相关c.蛋白质比dna具有更高的热稳定性，并且能够自我复制d.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息2.用某种酶处理转化因子后，r型细菌不能再转化成s型细菌，这种酶是 ( )a蛋白酶 b分解多糖荚膜的酶cdna酶 d纤维素酶3用噬菌体去感染细胞内含大量的3h的细菌，待细菌解体后3h ( )a.随细菌的解体而消失b.发现于噬菌体的外壳及dna中c.仅发现于噬菌体的dnad.仅发现于噬菌体的外壳中4病毒甲具有rna甲、蛋白质甲，病毒乙具有rna乙、蛋白质乙，若将rna甲、蛋白质乙组成一种病毒丙，再以病毒丙感染寄主细胞，则细胞中的病毒具有 ( )arna甲和蛋白质乙brna甲和蛋白质甲crna乙和蛋白质乙drna乙和蛋白质甲学生思考并回答检查本节课学习效果五、板书设计一、肺炎球菌的转化实验（一）格里菲思的肺炎球菌转化实验（二）艾弗里的肺炎球菌转化实验二、噬菌体侵染细菌的实验三、烟草花叶病毒的感染实验四、dna是主要的遗传物质六、教学反思生物科学史的教育不仅可以展示生物知识的“来龙去脉”，加深学生对知识的理解，还可以显示生物学家的科学思维，有利于学生掌握科学方法。在教学中千万不能只要学生记忆相关结