文檔編碼:CF10G10M4J4R8——HC3K10W7T8X10——ZA9G10I4U4J3第一節(jié)第三章基因的本質(zhì)第11課時）王維DNA是主要的遺傳物質(zhì)（【教學(xué)目標(biāo)】

1.學(xué)問目標(biāo)

（1）總結(jié)“ DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探究過程；（2）分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的試驗設(shè)計思路；（3）明白試驗爭辯的方法是自然科學(xué)爭辯的主要方法； 2.才能目標(biāo)

（1）從生殖過程、染色體化學(xué)組成以及遺傳物質(zhì)存在部位劃分來分析染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,訓(xùn)練同學(xué)規(guī)律思維的才能；

（2）以肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗和噬菌體侵染細(xì)菌的試驗說明 DNA是遺傳物質(zhì),訓(xùn)練同學(xué)由特殊到一般的歸納思維的才能；3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)

（1）認(rèn)同與人合作在科學(xué)爭辯中的重要性,爭辯技術(shù)的進步在探 索遺傳物質(zhì)隱秘中的重要作用；（2）認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的熟識是不斷深化不斷完善的過程；【教學(xué)重點和難點】

1.教學(xué)重點

（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗的原理和過程；（2）噬菌體侵染細(xì)菌試驗的原理和過程；2.教學(xué)難點

噬菌體侵染細(xì)菌試驗的原理和過程；【教學(xué)課時】 1課時

【學(xué)情分析】

本節(jié)課內(nèi)容是人們由宏觀遺傳現(xiàn)象觀看向微觀遺傳物質(zhì)本質(zhì)探索的開頭,因此要引導(dǎo)同學(xué)從細(xì)胞的分裂向分裂過程中染色體數(shù)目穩(wěn)定再到染色體的物質(zhì)組成,一步步從宏觀向微觀深化,不斷縮小可能成為遺傳物質(zhì)的對象的范疇；本節(jié)的另一大特點是試驗分析,要讓學(xué)生從現(xiàn)象中學(xué)會總結(jié)和提出新的疑問,最終確定DNA是遺傳物質(zhì),又由于在部分病毒中沒有 DNA,只有RNA,所以RNA也是遺傳物質(zhì)；因此,DNA是主要的遺傳物質(zhì)；【教學(xué)過程】

“問題探討”你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點？【提示】1.（1）具有貯存大量遺傳信息的潛在才能；

（2）能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,從而把握生物的性狀和新陳 代謝的過程；

（3）在細(xì)胞生長和繁殖的過程中能夠精確地復(fù)制自己, 使得前后代具有確定的連續(xù)性；

（4）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固,但在特殊情形下又能發(fā)生突變,而 且突變以后仍能連續(xù)復(fù)制,并能遺傳給后代； 遺傳物質(zhì)必需穩(wěn)固,要能貯存大量的遺傳信息,可以精確地復(fù)制出拷貝,傳遞給下一代等；引課：親子代通過生殖細(xì)胞傳遞遺傳信息,親子代之間數(shù)目穩(wěn)固的是染色體,因此染色體成為連接親子代的紐帶； 染色體又由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,那么,究竟是誰是真正的遺傳物質(zhì)呢？一、對遺傳物質(zhì)的早期推斷

[表達]20世紀(jì)20歲月以來,人們發(fā)覺的蛋白質(zhì)的種類越來越多,功能也越來越廣泛,一切生命活動,包括遺傳特性的表現(xiàn)都離不開蛋白質(zhì)；如我們在前面學(xué)習(xí)過的起催化作用的酶、起免疫作用的球蛋白,以及一些對生命活動起調(diào)劑作用的激素； 據(jù)估量,人體中的蛋白質(zhì)不少于十萬種；因此,許多生物學(xué)家都認(rèn)為,只有蛋白質(zhì)才有可能是遺傳物質(zhì)；30歲月,人們才熟識到DNA是許多脫氧核苷酸聚合成的生物大分子,而且也已經(jīng)發(fā)覺核酸中有四種不同的堿基, 但是人們卻誤認(rèn)為核酸是由四種核苷酸組成的單調(diào)均勻的大分子,因此,許多生物學(xué)家不信任核酸會是干變?nèi)f化的基因的載體, 他們認(rèn)為蛋白質(zhì)才可能是遺傳物質(zhì)； 在核酸和蛋白質(zhì)中究竟誰是遺傳物質(zhì)呢？假如我們能夠用試驗來證明某種物質(zhì)具備這些特點,我們就能確定究竟哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)；二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗1、體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗1928年英國格里菲思請同學(xué)閱讀關(guān)于肺炎雙球菌的學(xué)問；熟識R型細(xì)菌和S型細(xì)菌；R型細(xì)菌：菌落粗糙,菌體無多糖類莢膜,無毒性；S型細(xì)菌：菌落光滑,菌體有多糖類莢膜,有毒型；板圖或動畫演示格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗過程的四個階段,同時完成四個階段的文字總結(jié)；感染（1）活R型細(xì)菌 老鼠 不死亡感染（2）活S型細(xì)菌 老鼠 死亡感染（3）滅活S型細(xì)菌 老鼠 不死亡（4）活R型細(xì)菌+死S型細(xì)菌 感染 老鼠 死亡說明：格里菲思從第四組試驗小鼠尸體上分別出有毒型 S型活細(xì)菌；說明：活R型細(xì)菌+死S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化活S型細(xì)菌（有毒）遺傳子代活S型細(xì)菌；設(shè)問：（1）為什么無毒R型活菌能轉(zhuǎn)化成有毒 S型活菌呢？同學(xué)做初步回答后,請同學(xué)大膽、科學(xué)地進行探究；在老師引導(dǎo)下,得出格里菲思結(jié)論：在第四組試驗中,已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中,必定含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子” ；（2）“轉(zhuǎn)化因子”究竟是什么物質(zhì)？接著順理成章地引入艾弗里的試驗；2、體外轉(zhuǎn)化試驗1944 艾弗里1944年,美國科學(xué)家艾弗里和它的同事,把S型細(xì)菌的組成物質(zhì)全部分別,并分別與 R型細(xì)菌混合培養(yǎng),得出如下結(jié)果：S型細(xì)菌多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA的水解產(chǎn)物分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)R型R型R型R型R型R型S型R型S型請同學(xué)摸索“轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)？ 通過艾弗里試驗的摸索,可精確地得出“轉(zhuǎn)化因子”是 S型細(xì)菌的DNA的結(jié)論；因轉(zhuǎn)化而來的S型細(xì)菌能將性狀傳遞給后代,說明DNA是遺傳物質(zhì)；三、噬菌體侵染細(xì)菌的試驗請同學(xué)閱讀關(guān)于T2噬菌體的教材內(nèi)容；明白T2噬菌體的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成及生活特性；對噬菌體、大腸桿菌進行簡潔介紹,順便復(fù)習(xí)原核生物和病毒的特點化學(xué)組成：DNA、蛋白質(zhì)噬

菌

體頭部內(nèi)部含DNA外殼由蛋白質(zhì)組成子代噬菌體結(jié)構(gòu)：尾部自身遺傳物質(zhì)作用下生活特性：侵染細(xì)菌利用細(xì)菌物質(zhì)、合成自身成分“從丹麥?zhǔn)锥几绫竟鶃淼奈锢韺W(xué)家德爾布呂克、從意大利來的生物學(xué)家盧里亞、美國生物學(xué)家赫爾希；他們在美國建立了爭辯小組,利用噬菌體與大腸桿菌爭辯基因復(fù)制的問題；”介紹噬菌體侵染細(xì)菌的試驗 【表達】試驗是由赫爾希和他的同學(xué)蔡斯在 1951～1952年做的；他們分別用兩種放射性同位素 32P和 35S對兩組噬菌體進行了神奇的標(biāo)記：一組用放射性同位素 32P標(biāo)記噬菌體內(nèi)部的 DNA,另一組用放射性同位素

35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼；由于放射性物質(zhì)會不斷放出射線,可以檢測出來,這樣通過觀看放射性物質(zhì)的行蹤,就可以判定放射性物質(zhì)在噬菌體侵染細(xì)菌過程中的行蹤,從而判定DNA和蛋白質(zhì)在生物遺傳過程中的作用了；1、 試驗過程與結(jié)論：（1）、標(biāo)記噬菌體：含35S的培養(yǎng)基+細(xì)菌→含35S的細(xì)菌+噬菌體→35S標(biāo)記的噬菌體含32P的培養(yǎng)基+細(xì)菌→含32P的細(xì)菌+噬菌體→32P標(biāo)記的噬菌體（2）、噬菌體侵染細(xì)菌

含 35S噬菌體+細(xì)菌→上清液放射性高,沉淀物放射性低

含 32P噬菌體+細(xì)菌→上清液放射性低,沉淀物放射性高

用放射性同位素 35S標(biāo)記的噬菌體在侵染細(xì)菌并進行增殖的過程中,顯現(xiàn)了把蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面的現(xiàn)象； 而用放射性同位素 32P標(biāo)記的噬菌體就表現(xiàn)出了其內(nèi)部的DNA進入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的現(xiàn)象；正是這些DNA在細(xì)菌中增殖出許多噬菌體；新形成的噬菌體同親代一樣有著同樣的DNA和蛋白質(zhì)外殼；釋放出來后又能去侵染其他的細(xì)菌； 設(shè)問：從這個試驗的結(jié)果來看,我們能夠得出什么結(jié)論呢？結(jié)論是：當(dāng)噬菌體在細(xì)菌內(nèi)大量繁殖時,噬菌體的蛋白質(zhì)留在細(xì)菌的外部,噬菌體的DNA卻進入了細(xì)菌體內(nèi)；噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在噬菌體DNA的作用下完成的；DNA具有連續(xù)性,是遺傳物質(zhì)；顯示如下表格：親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體35S標(biāo)記32P標(biāo)記DNA有32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程：吸附注入復(fù)制組裝釋放設(shè)問：

1．噬菌體侵染細(xì)菌的試驗?zāi)芊裾f明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？ 2．能說明噬菌體的蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),的蛋白質(zhì)也不是遺傳物質(zhì)？能不能說明其它生物體同學(xué)通常會認(rèn)為：“能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)； 由于蛋白質(zhì)沒有參與到噬菌體的增殖過程中來；它被留在細(xì)菌細(xì)胞的外面了； ”這時老師可以用“能說明噬菌體的蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì), 能不能說明其它生物體的蛋白質(zhì)也不是遺傳物質(zhì)？”這時同學(xué)才會意識到： “可以推論但不能直接說明”；老師此時可以告知同學(xué)：“一個試驗?zāi)苷f明什么,我們就說它說明白什么,或可以作出什么推論,要保持實事求是的態(tài)度；”

3.證明DNA是遺傳物質(zhì)的試驗設(shè)計的基本思路是什么？將DNA與蛋白質(zhì)分別,單獨地、直接地觀看DNA與蛋白質(zhì)的作用； 4．噬菌體侵染細(xì)菌的試驗?zāi)苷f明是主要的遺傳物質(zhì)？DNA是遺傳物質(zhì)；能不能說明它5．如何證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)？引導(dǎo)：要從DNA在哪些生物體內(nèi)擔(dān)負(fù)遺傳物質(zhì)的使命來證明；引導(dǎo)：生物體內(nèi)有沒有其它物質(zhì)做遺傳物質(zhì)呢？“現(xiàn)代生物學(xué)已經(jīng)用大量的試驗證明：的體內(nèi),是這些生物的遺傳物質(zhì),而且和定的作用； DNA存在于絕大多數(shù)生物RNA相比,在遺傳中起著決表達：煙草花葉病毒侵染煙草的試驗的簡略介紹；請同學(xué)自行閱讀,明確遺傳物質(zhì)除了DNA外,仍有RNA；我們對遺傳物質(zhì)的表達：核酸是遺傳物質(zhì)；因此,我們才能得出‘ DNA是主要的遺傳物質(zhì)’ 的結(jié)論” ；歸納總結(jié)；從三個試驗的結(jié)論中,拓展出以下規(guī)律：（1）非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體內(nèi),只有一種核酸,只有一種遺傳物質(zhì),即DNA或RNA；（2）在具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體內(nèi),有DNA和RNA兩種核酸,但DNA是遺傳物質(zhì),RNA不是遺傳物質(zhì)；（3）生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是 DNA或RNA；（3）染色體是DNA的主要載體；小結(jié)：DNA是主要的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物（全部的細(xì)胞生物和部分病毒）的遺傳物質(zhì)是________；極少數(shù)生物（部分病毒）的遺傳物質(zhì)是 ________；真核生物的遺傳物質(zhì)是原核生物的遺傳物質(zhì)是病毒的遺傳物質(zhì)是所以說 是主要的遺傳物質(zhì)；【課堂檢測】1、全部病毒的遺傳物質(zhì)（ ）A．都是DNAB．是DNA和RNAC．都是RNAD．是DNA或RNA2、將TMV型病毒的RNA與HRV型病毒的蛋白質(zhì)結(jié)合在一起,組成一個新品系,用這個病毒去感染煙草,就在煙草體內(nèi)分別出來的病毒具有（ ） A．TMV型蛋白質(zhì)和HRV型的RNA

B．TMV型的RNA和HRV型蛋白質(zhì)

C．TMV型蛋白質(zhì)和TMV型的RNA

D．HRV型蛋白質(zhì)和HRV型的RNA

3、T2噬菌體的物質(zhì)組成為（ ）

A．蛋白質(zhì)、脂類 B．糖類