江苏省锡山高级中学高考生物一轮复习 DNA是主要的遗传物质教案.doc

第四章 遗传的分子基础第一节 探索遗传物质的过程 一、dna是主要的遗传物质（一）教学目标1通过肺炎球菌的转化实验，理解dna是遗传物质这一科学结论的形成过程，从而培养学生分析问题的能力。2通过重演科学家发现dna是遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤，培养实事求是的、严谨的科学态度。3通过自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力和创新的思维能力。（二）教学重点1肺炎球菌的转化实验的原理和过程。 2学会科学研究的方法。（三）教学难点1肺炎球菌的转化实验的原理和过程。2学会科学研究的方法。（四）教学用具 多媒体辅助教学。（五）教学方法教师引导启发与学生讨论探索相结合。（六）课时安排 1课时（七）教学过程引言1：（图片显示）孩子会与父母有许多相似之处，如身材高矮、体形胖瘦、肤色深浅、眼睛大小、鼻子高低还有一些疾病也与父母有密切相关。这些显示的现象叫什么？（遗传）你还知道哪些有关遗传的谚语？答：种瓜得瓜，种豆得豆；龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞讲述：遗传现象是由物质决定的，在生物体内具有对遗传起决定性作用的物质，也就是遗传物质。组成细胞的主要化合物有哪些？答：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸。问：在这些化合物中，到底谁是遗传物质呢？20世纪40年代以前许多化学家和生物学家一直认为遗传物质应该是一种蛋白质，后来科学家们又发现了核酸具备遗传物质的特点。用什么办法证明谁是遗传物质呢？今天我们就和科学家一起来寻找遗传物质的证据，同时理解科学家的设计思路和实验设想，并且学会科学研究的方法。引出课题：第二节 探索遗传物质的过程我们进行科学研究时首先遇到的是选择合适的实验材料，这是科学研究成败的关键。讨论1：无论是高等的、复杂的生物，还是低等的、简单的生物，它们都含有核酸和蛋白质，你觉得选择什么样的生物做实验材料合适呢？为什么？答：低等的，简单的生物。因为这样的生物（1）结构简单，含有的物质少，分析起来简便、快捷，容易得出结论。（2）繁殖快。细菌2030min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。很好！大家的想法与科学家的思路是一致的。1928年，英国科学家格里菲思用一种细菌肺炎球菌进行了实验。（展示多媒体课件）（边看边完成学案）肺炎球菌有两种类型：一种是r型细菌，无多糖类的荚膜，是无毒性的，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。另一种是s型细菌，有多糖类的荚膜，注入小鼠体内，小鼠死亡，并在尸体上分离出了有毒性的s型活细菌。讨论2：作为科学家，你从两种肺炎球菌的差别，意识到什么？答：它们的性状不同，遗传物质不同等等。（展示多媒体课件）（边看边完成学案）问：如果遗传物质是蛋白质，你可以用什么办法让蛋白质失去活性？答：加热可以使蛋白质变性。讲述：格里菲思就是将s型肺炎球菌加热杀死以后再注入小鼠体内，小鼠依然存活。这样可以说明蛋白质是遗传物质吗？（可以）可是，当格里菲思无意中将加热杀死的s型肺炎球菌和活的r型活菌混合在一起，再注射到小鼠体内，结果小鼠一命呜呼！这个意外的结果引起了格里菲思的极大关注。他又一次重复这个实验，结果依旧，并且还从死亡的小鼠身上提取到s型的活菌。讨论3：思考一下，格里菲思所做的这几组实验，尤其是第四组实验表明什么问题？答：无毒性的r型细菌与杀死的有毒性的s型细菌混合后，可以转化成有毒性的s型活细菌。加热杀死的s型细菌含有某种促成这种转化的转化因子，这种性状的转化是可以遗传的。这就是著名的格里菲思的肺炎球菌的转化实验。讨论4：格里菲思是否确定了哪种物质是遗传物质？为什么不能确定？答：没有确定。因为他把整个完整的s型菌和r型菌混合实验，没有将各种物质提取出来。讲述：很好。如果能将细菌的不同化学成分提取并分离出来，能否知道这个历史遗留问题？究竟是什么物质使r型细菌转化成为s型细菌的呢（或者转化因子是什么物质）？请你设计实验并验证之。（提示：当时的科技水平可以将细菌的不同化学成分提取并分离出来，但纯度还不能达到100%）（学生讨论并设计实验）（屏幕上出现实验设计的基本步骤）探究课题：探究使r型细菌转化成为s型细菌的物质（或者转化因子是什么物质）实验材料：两种肺炎双球菌、细菌培养基等作出假设：dna是遗传物质实验方法：细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等设计实验：将s型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和dna等提取出来，分别与r型细菌进行混合。预期结果：只有dna与r型细菌进行混合，才能使r型细菌转化成s型细菌。实验现象：与预期结果一致。得出结论：dna是遗传物质，蛋白质等其它物质不是遗传物质。（教师在学生中巡视，参与讨论，掌握讨论情况。）讨论就到这里。下面请小组代表发表你们的见解。（学生发言。选用肺炎双球菌；假设dna是遗传物质；将s型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和dna等提取出来，分别与r型细菌进行混合；预期效果是只有dna与r型细菌进行混合，才能使r型细菌转化成s型细菌）这一小组的设计，正如美国科学家艾弗里等人在1944年的设计，我们为有像艾弗里那样的天才而喝彩。好，我们一起来看一看他们的实验结果。（放映软件，学生观察）问：你观察到了什么实验现象？答：用s型细菌的dna与r型细菌混合可以得到s型细菌。问：你们的假设是否成立？答：成立。问：分析实验结果你可以得出什么结论？答：dna是遗传物质，蛋白质等其它物质不是遗传物质。问：你认为你们的设计就天衣无缝了吗？反馈训练1科学家艾弗里及其同事利用肺炎球菌来探究什么是遗传物质的问题。s型细菌的蛋白质r型活菌培养基上有r型菌落s型细菌的荚膜多糖r型活菌培养基上有r型菌落s型细菌的dnar型活菌培养基上有s型菌落r型菌落艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照前三组的表示方式，写出第四组的实验方法和实验结果。s型细菌的dnadna酶r型活菌培养基上只有r型菌落 讨论5：你们认为这个实验设计中最关键的设计思路是什么？答：设法把dna与蛋白质分开，单独地、直接地去观察dna或蛋白质的作用。讲述：艾弗里的实验引起人们的注意，但是许多人持怀疑态度，因为艾弗里提取的dna，纯度最高时还有0.02%的蛋白质。怎样更精确地证明dna就是遗传物质呢？在我们以后的课程中继续探讨。今天我们一起重温了在探索遗传物质过程中的经典实验，科学的探究与发展是无止境的。