高中生物遗传的物质基础--DNA是主要的遗传物质2旧人教必修二

1、名校名 推荐遗传的物质基础-dna 是主要的遗传物质2教学目的：1 通过 “ 肺炎双球菌 的转化实验 ” 和 “ 噬菌体侵染细菌的实 验 ” ，理解 dna 是主 要的 遗传 物质 。2通 过引 导学 生设 计实 验并 分析 实验结 果， 培学 生的 思维能 力。教学重点1肺 炎双 球菌 的转 化实 验的 原理 和过程 。2噬 菌体 侵染 细菌 的实 验的 原理 和过程 。教学难点肺炎 双球 菌的 转 化实 验的 原理 和过 程。教学用具肺炎 双球 菌的 转 化实 验录 像带 。噬 菌体的 投影 片； 噬菌 体侵染 细菌 的投 影片。教学方法教师 讲述 与谈 话 相结 合。课时安排 一课 时。

2、板 书教学过程第六章引言：俗话 说， 种瓜得瓜，种 豆得 豆；一母生九子，九 子各 不同。这 些现 象表 明生 物具 有遗传 和变 异遗传和变异的特 性。讲述 ：遗 传和 变异究 竟是 怎样 发生 的？遗 传和 变异 有哪 些 共 同的 基本 规律 ？ 对于 这些 问题 的科 学研究， 我们 在绪 论中 已知： 开始 于 1865 年孟德 尔揭 示两个 遗传 规律， 1953 年 dna双螺旋 结构 的提出，使人们从 分子 水平 探讨 遗传本 质。我们 了解 的一些 转基 因动植 物，超级 细菌 等正是 人类 对遗 传和 变异原 理深 入第一节了解 和应 用的 结果 。我们 已知 ，生 物体的

3、 性状 之所 以能 够 传给 后代 ，是由 于生 物体 内具 有 dna或 rna这些 遗传物 质。那么，遗传的物质基础如何 确定 dna 是主 要的 遗传 物质 呢？ dna 有什么 样的结 构和 功能 呢？ 在生物 遗传 过程 中，它 是怎 样发 挥作用 的呢 ？这 些即 是本节 所要 阐述 的问 题 。本节 课，我们 主要了 解为 什么 说 dna是主 要的 遗一、 dna是主要的传物 质这 一内 容。人 们确 定遗 传物 质的 前 提是 明确 遗传 物质 应具遗传物质备的 特点 ：能 复制 ，在 前后代 保持 连续 性， 稳 定性 ：（一）染色体在生能 控制 物质 性状和 代谢 过程

4、：有 贮存 巨大 数量遗 传信 息的 潜在 能 力：物遗传中起着重要能 引起 可遗 传的变 异。作用提问：遗传 和变 异是 生物 在生 殖。发 育过 程中 表现的 基本 特征，那么 ，寻找 遗传 物质 应从 哪个 过程 去考虑 ？染色体体的成分：（回 答： 生殖 发育。）1名校名 推荐dna和蛋白质dna是遗传物质的证明实验关键是：设法把 dna与蛋白质分开，单独直接地观察 dna的作用1. 肺炎双球菌的转化实验（1）格里菲思的转化实验结论：已被加热杀死的 s 型细菌中，必然含有某种促成细菌由 r 型转化成提问：通过 我们 对生 殖发 育中 减数 分裂，受 精作用，有 丝分 裂等 环节 的学

5、习可 知，细 胞中 哪一 结构 在前后 代能 保持 连续 性和稳 定性 ？（回 答： 染色 体。）小结 ：染 色体 在生物 的遗 传中 起着 重 要作 用。讲述：据此 人们 对染 色体 的成 分进 行研究，化学分析 的结 果表 明，染 色体 主要 是由 蛋白 质和 dna组成的。那 么，它 们中 究竟哪 一种 具备 遗传 物质的 4 个特征， 是遗 传物 质呢 ？因为 蛋白 质具 有前面 遗传 物质 的第 2 、 3 特点，所以 曾有 人认 为蛋 白质是 遗传 物质 ，但 越来越 多的 科学实 验证 明， dna 是遗传 物质 ，而 蛋白 质不是 。在 此我们 只介 绍两 个著 名的证 明实

6、验。提问 ：在 生物 体内 dna与蛋白 质往 往同时 存在 ，你认 为证明 dna是 遗传物 质的 实验 中关 键的设 计思 路是什 么？（回 答：设 法将 dna与蛋自 质分 开，单 独，直 接地观 察 dna的 作用。）讲述 ：首 先了 解肺炎 双球 菌的 转化 实 验。1928 年，英国 科学家 格里 菲思 用肺 炎双球 菌在 小鼠身 上进 行转 化实 验。他 用了 两种 不同 类型的 肺炎 双球菌 ，一 种是 s 型细菌，它的 菌落 光滑 ，菌体 有多 糖类的 荚膜 ，使 之不 受被感 染动 物的 正常 抵制机 制所 杀死，是 有毒 性的 球形 菌，可 以引 起人 患肺 炎和 使小

7、鼠患败 血症 而死 亡；另 一种 是 r 型细 菌，它 实际 上是 肺炎双 球菌 的突 变型 ，它已 丧失 了合 成具 有保护 作用 的荚膜 ，因 此它 无毒 性，菌 落粗 糙。演示 肺炎 双球 菌转化 实验 过程 的录 像 。观 看时 请同 学们 仔细 观 察每 组实 验的 做法 及现象。请一 学生 叙述 各组实 验的 做法 及现 象 。（回 答： 无 毒性的 r 型活细 菌注 射到鼠 体内 ，鼠不 死亡； 有毒性 的 s 型活 细菌 注射 到鼠体 内，鼠死亡 ； 加热杀 死的 s 型细 菌注 射到 鼠体内，鼠不 死亡； 无 毒性 的 r 型活细 菌与 加热 杀死 的 s 细菌 混合后注 射

8、到 鼠体 内，鼠 死亡，并且 从鼠 体内 分离 出有 毒性的 s 型活细 菌， 其后代 也有 毒性。）提问 ：从 第 组实验 鼠体 内可 分离 出 有毒 性的 s 型活 细菌 说明 了什 么？这种 s 型活 细菌 的后代 也是 有毒性 的 s 型细 菌又 说明了 什么 ？（回答：无毒 性的 r 型活 细菌 与加 热杀死 的 s 型细菌 混合 后，可 转化 成有 毒性 的 s 型活 细 菌，并 且这种转 化的 性状 可以 遗传。）讲述：格里菲思 的结 论是，已加热杀 死的s 型细2名校名 推荐s 型的活性物质，即转化因子。（2）艾弗里确定转化因子的实验结论：dna是转化因子，是使 r型细菌产生稳

9、定的遗传变化的物质，即 dna是遗传物质。2噬菌体侵染细菌的实验噬菌体：dna和蛋白质外壳菌中 必然 含有 某种 促成这 一转 化的 活性 物 质。这种 转化因 子是 什么 ？格 里菲思 没有 找到 。提问 ：同 学们 ，如果 你是 当时 的科 学家，你认 为在确 定转 化因 子的 实验中 ，关 键的 设计 思路是 什么 ？（提 示： 参考 前面 证明实 验的 关键 思路。）（回 答：从活 的 s 型细 菌中 分离 ，提取 出各 种成分， 分别与 r 型细 菌混合 培养 ，观 察其 后代是 否有 s 型细 菌出 现）讲述：同学 们的 设计 思路 很好 ，但这 个设 计思 路的实 施需 要依 赖

10、于 dna。 蛋白 质、 多糖 等的分 离提 取技术 和其 它有 关技 术的掌 握。 因此 ，直 至 1944 年，美 国的 科 学 家艾 弗里 和他 的 同事 才进 行了 确定 转化因子 的实 验， 并获 得了成 功。他们 的做 法是 从 s 型活 细菌 中提 取出了 dna，蛋白质 和多 糖等 物质 ，分别 将它 们加 入培 养 r 型细 菌的培养 基中 ，结 果发 现只有 加入 dna，才 能在培养 r 型细菌 的培 养基 中找 到 s 型细菌。板书 一 可 表明以 上做 法。 但有 人 怀疑是 dna 不纯 ，夹 杂有 蛋白 质，为 此他 们又 设计 了 ，用 dna 酶处 理 dna

11、，使其 水解， 结果 在培养 r 型活细 菌的 培养基 中没 有发 现 s 型细菌 。提问 ：艾 弗里 实验的 结论 是什 么？（回 答： dna是转化 因子 ，是使 r 型细菌 产生 稳定的 遗传 变化 的物 质，即 dna是遗 传物 质）请同 学们 回顾 整个双 球菌 的转 化实 验 ，你们有 什么疑 问吗 ？（学 生甲 问：加 热杀 死 s 型肺 炎双 球菌后 ，其 细胞中 的 dna是 否变 性？）解答 ：实 验证 明，把 dna溶液 加热 到沸点 ，可 使其氢 键断 裂，双螺 旋解体 ，但 如将 其缓 慢冷却 ，分 离的单 链就 可部 分地 得以重 聚， 恢复 其双 螺 旋结 构。（

12、学 生乙 问： s 型细 菌的 dna是怎 样将它 的核 苷酸序 列加 在 r 型细 菌上的 呢？ ）解答 ：这 是因 为外源 dna分子 一旦 找到它 的内 源同源 体，这 两个 分子 就可 进行 遗传 交换 了。交换 的结果是 使外 源 dna被整合，而使 同源 的内 源 dna分子从 r 型细 菌的 dna中 排斥出 去， 从而 产生 由 r 型细 菌变为 s 型细 菌的 遗传 转化。讲述 ： dna 是遗 传物 质的 另一 个证 明实验 是：噬菌体 侵染 细菌 的实 验。演示 ：噬 菌体 结构的 投影 片。讲述：噬菌 体是 一种 寄生 在细 菌体 内的病 毒，它结论：在噬菌体中， 的外

13、 壳是 蛋白 质， 头部内 含有 dna，它 侵染细 菌后 ，3名校名 推荐亲代与子代之间具就会 在自 身遗 传物 质的作 用下 ，利 用细 菌体内 的物 质来合 成自 身的 组成 成分，进行 大量 的增 殖 。那 么，它有连续性的是 dna， 的两 种成 分中 哪一 种是遗 传物 质 呢？而不是蛋白质。即1952 年赫 尔希 和沙 斯设 计了 一个 巧妙实 验：用放射性 同位 素标 记和 测试。dna是遗传物质。提 问： dna 有 ，但 多数 蛋白 质没有的元素是哪种？ 只有 蛋白 质有 ，而 dna没有的 元素 又是哪 种？（回 答： 前者 是 p 后者 是 s）请同 学们 仔细 看教材

14、 p4 的图 6 3，看后 请叙 述实验 的方 法步 骤。（回答：用35 p 标记 了一 部分 噬菌 体的 蛋白 质，（三）有些病毒的并用 32p 标记 了另 一 部分 噬菌 体的 dna。用 被标 记的两种 噬菌 体分 别去 侵染细 菌。当 噬菌 体在细 菌体 内成分是：rna和蛋白大量 增殖 时， 对被 标记物 质进 行放 射性 测 试）提问： 测试 的结 果如 何？ 表明 了什 么？质。rna是遗传物质（ 回答：用 35 p 标记蛋 白质 的噬 菌体 侵染后 ，细 菌体内 无放 射性 ，即表明噬 菌体 的蛋 白质 没有进 入细 菌内部 ；而 用 3 p 标记 dna的 噬菌 体侵 染细菌

15、 后， 细菌体 内有 放射性， 即表 明噬 菌体的 dna 进入了细 菌体内。）提问：由此 可知 ，噬菌 体在 细菌 体内 的增 殖是 在哪 种物 质 的 作用 下完 成的 ？ 子代 噬菌 体的 蛋白 质和dna分别是 怎样 形成 的？（回答：噬菌 体是在 dna的作 用下 完成在 细菌 体内的 增殖 的。dna是自我 复制 形成 的，蛋白质 是在 dna 指导 下合 成的。）提问：此实 验证 明 dna 具备 遗传 物质的哪些特性？ 实验 的结 论是 什么？（回 答： 证明 了 dna能自我 复制 ，具有 连续 性；能指 导蛋 白质 的合 成 。结论： dna 是 遗传 物质，蛋白质不 是。）讲述：现代 科学 研究 证明，有些 病毒 只含 有