第三章基因的本质---第1节-DNA是主要的遗传物质(教学设计)

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、教学目标1.知识方面（1）总结人类对遗传物质的探索过程。（2）分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。2.能力方面（1）通过肺炎双球菌的转化实验，训练学生逻辑思维的能力。（2）探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用（3）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能力。3.情感态度与价值观方面（1）认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。（2）认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程二、教学重点和难点1.教学重点（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。2.教学难点肺炎双球菌转化实验的原理和过程。三、教学方法讨论法、演示法、探究法四、教学课时：2五教学媒体：多媒体六、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图回顾前面所学与遗传有关的知识1.19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由基因控制的?2.20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于染色体上。3.20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA（成分）组成。第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质回顾所学有关知识并回答相关问题回顾生物学发展史建立对遗传物质的轮廓引入新课一、对遗传物质的早期推断〖问〗20世纪20年代，人们为什么会认为蛋白质是遗传物质？到20世纪30年代呢？学生带着这些问题阅读课本P42～43。1、20世纪20年代多数科学家认为是生物体的遗传物质。2、20世纪30年代（对DNA的认识）（1）生物大分子：由许多聚合而成。（2）基本组成单位-----脱氧核苷酸但是，由于对ＤＮＡ分子结构还没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位阅读思考从历史背景了解人们的推测。二、肺炎双球菌的转化实验通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验又是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行的。（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验请看这个经典实验：出示R型细菌和S型细菌的菌体图，让学生通过观察比较，学习R型菌体，S型菌体的特征，以及有关的生物特性如：生物类型，是否有毒等以加深学生对两种细菌的认识。〖问〗1对比1.2组的实验现象，这说明了什么？24组小鼠为什么会死亡呢？3活的S型细菌如何出现？4什么物质使活R型细菌转变成活的S型细菌？课件展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验引导学生回答上述问题得出以下结论：第1组：将R型活菌注入小鼠体内小鼠存活第2组：将S型活菌注入小鼠体内小鼠死亡第3组：将杀死的S型菌注入小鼠体内小鼠存活第4组：将R型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内细菌发生转化，性状的转化可以遗传。（②④组死亡小鼠体内分离出活S型活细菌）推论：第四组实验中被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。转化因子到底是什么？思考问题：加热杀死的S型细菌中有多种成分如何来确定是那种物质是转化因子。分析比较两种细菌的特征阅读问题分析实验现象得出相关结论思考讨论尝试设计实验让学生有针对性地进行学习弄懂肺炎双球菌转化实验的原理和过程。训练学生实验设计能力（高二学生不一定能完成）（二）艾弗里确定转化因子的实验1944年美国分析讨论和回答问题通过实验过程分析与问题的解答使学生明白DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质Ｓ型细菌的ＤＮＡ+Ｒ型活细菌→Ｒ型活细菌和S型细菌Ｓ型细菌的蛋白质或多糖荚膜+Ｒ型活细菌→只有Ｒ型活细菌Ｓ型细菌的ＤＮＡ和DNA酶+Ｒ型活细菌→只有Ｒ型活细菌1第一组实验和第二组实验对比说明了什么问题？2艾弗里为什么还要设计第三组实验？设计意图是什么？结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质总结一、对遗传物质的早期推1、20世纪20年代2、20世纪30年代（对DNA的认识）二、肺炎双球菌的转化实验（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验第1组：将R型活菌注入小鼠体内小鼠存活第2组：将S型活菌注入小鼠体内小鼠死亡第3组：将杀死的S型菌注入小鼠体内小鼠存活第4组：将R型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内细菌发生转化，性状的转化可以遗传。（②④组死亡小鼠体内分离出活S型活细菌）推论：第四组实验中被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。（二）艾弗里确定转化因子的实验总结本节课所学内容Ｓ型细菌的ＤＮＡＲ型活细菌→Ｒ型活细菌和S型细菌Ｓ型细菌的蛋白质或多糖荚膜+Ｒ型活细菌→只有Ｒ型活细菌Ｓ型细菌的ＤＮＡ和DNA酶+Ｒ型活细菌→只有Ｒ型活细菌结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质练习1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（）A．R型肺炎双球菌B．加热杀死后的R型肺炎双球菌C．加热杀死后的S型肺炎双球菌D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合2．格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行的体内转化实验，此实验的结果是（）Ａ．证明了ＤＮＡ是遗传物质Ｂ．证明了多糖是遗传物质Ｃ．证明了蛋白质是遗传物质Ｄ．没有证明哪中物质是遗传物质3.肺炎双球菌有R型和S型，但只有光滑型(S)菌可致病(有毒)，能引起人的肺炎和小鼠的败血症。因为在这些菌株的细胞外有多糖类荚膜起保护作用，不致被宿主破坏。下图示肺炎双球菌的转化实验。请据图回答：（1）从D组实验中的小鼠体内可分离出（2）为了解释上述实验现象，1944年艾弗里等科学家从S型菌中提取DNA，蛋白质和多糖荚膜等成分，分别与R型菌一起培养。结果发现：①S型细菌的DNA与R型活菌混合，将混合物注入小鼠体内，可使小鼠致死，这说明。②S型细菌的蛋白质或多糖荚膜与R型活菌混合并注人老鼠体内小鼠，小鼠体内只能分离出。(3）如果将DNA酶注入活的S型细菌中，再将这样的S型与R型活菌混合，混合物不使小鼠致死，原因。(4）上述实验直接证明了。思考回答问题巩固学习内容课外探究从分子结构和特性分析“在肺炎双球菌的转化实验中，为什么加热杀死的S型细菌的DNA还能使R型活细菌转化为S型活细菌而蛋白质却不可以？从而可以看出作为遗传物质应该具备怎样的特点?课外思考培养学生做近一步探究的能力