人教版(新教材)高中生物必修2精品学案17：3 1 DNA是主要的遗传物质
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DNA是主要的遗传物质
一、内容及其[解析]
本节课要学的内容是DNA是主要的遗传物质，指的是遗传物质主要是DNA，其核心是遗传物质的发现过程，所以在本学科有承上启下的作用。
教学的重点是1、肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。
3、学会科学研究的方法。
本课计划用3节课进行学习，其中学习课2节，作业及讲评1节。
二、目标及其[解析]
（一）目标
1、总结“DNA是主要的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。
3、探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的应用。
（二）[解析]
1.掌握DNA是遗传物质的探索过程，是怎样被发现的，实验的原理，过程。
2.学会科学研究的方法。
三、问题诊断分析
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是：实验过程繁琐，知识点较多，较难记忆。
所以给这节课的讲解带来一定的难度，要解决这一问题需要逐步讲解，让学生加以记忆。
四、教学支持条件分析
在本节课的教学中，准备使用多媒体辅助教学，更直观更形象。
五、教学过程设计
（一）教学基本流程
（二）教学情景
第一部分自学（约5到9分钟）
1．本章学习引导
遗传物质的早期推测：
20世纪20年代，人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
------蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸有4种，每种有一个特定的碱基。
-------蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
2.自学，阅读课文，梳理教材基本知识，完成下列填空：
问题1.肺炎双球菌的转化实验是由谁完成的？噬菌体侵染细菌实验由谁完？
格里菲斯和艾佛里，赫希和蔡斯
设计意图：了解DNA发现过程中的发现者。
师生活动：自主学习课本上的核心概念，对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题2. S型细菌和R型细菌的区别？
S型细菌有毒，R型细菌无毒
设计意图：重点区分两种细菌。
师生活动：自主学习课本上的核心概念，对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题3. 噬菌体侵染细菌实验使用的方法是？
同位素标记法
设计意图：了解同位素标记法。
师生活动：自主学习课本上的核心概念，对概念进行分解，老师提问，学生回答。
第二部分互学导学（约32分钟）
大问题一：格里菲斯体内转化实验
问题1.描述R型、S型细菌的特点？
设计意图：明确R型，S型的特点。
师生活动：老师提问，学生回答。
问题2.1928年，格里菲思的体内转化实验，出现3、4实验结果的原因是什么？
出现实验3的结果是因为加热后S型细菌失活。
出现实验4的结果是加热杀死的S型细菌能够使无毒R型细菌转化成有毒S型细菌
设计意图：了解实验转化结果。
师生活动：对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题3.从实验4中死亡的小鼠体内提取出S型细菌再培养，后代依然是有毒性的S型细菌，说明什么？
这种性状的转化是可遗传的。
设计意图：提出问题所在，引导学生向遗传方向靠近想象。
师生活动：老师提问，学生回答。
问题4.你认为格里菲斯的实验能否说明遗传物质是什么？如果不能，你如何利用上述材料进一步改进，证明什么是遗传物质？
不能，因为S型细菌含有多种成分，必须把每种成分分离，分别与R型细菌混合。
设计意图：引导学生探索实验。
师生活动：小组进行讨论，老师提问，学生回答。
例1．格里菲思提出的“转化因子”,后来被艾弗里证明了它的化学成分是（）
A．DNA B.蛋白质 C.多糖 D.脂质
[解析]艾弗里证明遗传物质是DNA
变式1、用DNA酶处理过的S型细菌不能使R型细菌发生转化.下列关于实验的叙述,不正确的是( )
A.这个实验是为了证明DNA的分解产物不是遗传物质
B.这个实验从反面证明了DNA是遗传物质
C.这个实验证明DNA的分解产物不是转化因子
D.这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要工作
[解析]:选A.目的是为了证实DNA是遗传物质。
大问题二.艾弗里的体外转化实验
问题1.1944年化学家艾弗里对格里菲思的实验进行了改进
（1）该实验能得出什么结论？
S型细菌的DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
DNA是遗传物质。
设计意图：明确DNA是遗传物质
师生活动：对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题2.实验设计的思路是什么？体现了哪些实验原则？归纳出遗传物质的定义。
把DNA和其它物质分开单独直接的去观察它的作用。
体现了单一变量和对照原则。
设计意图：引导学生对实验进行[解析]。
师生活动：老师提问，学生回答。
大问题三：噬菌体侵染细菌实验
问题1.分别用什么元素标记DNA和蛋白质？
32P标记DNA，35S标记蛋白质。
设计意图：了解同位素标记法
师生活动：老师提问，学生回答。
问题2.多媒体演示并讲解噬菌体侵染细菌的实验过程，具体讲解搅拌的目的，离心的目的，上清液和沉淀物分别是什么。
引在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝菌内导学生观察，提问：第一组实验的结果是放射性物质存在于大肠杆菌外，说明什么？
在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝菌内
设计意图：引导学生对实验进行[解析]
师生活动：老师提问，学生回答。
问题3.二组实验的结果是放射性物质主要存在于大肠杆菌内，说明什么？
在侵染过程中噬菌体的DNA注入大肠肝菌内部。
设计意图：引导学生对实验进行[解析]。
师生活动：老师提问，学生回答。
问题4.第二组实验中发现大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，同样含有32P，你还能得出什么结论？
在噬菌体亲代和子代之间，DNA分子具有连续性，是遗传物质。
设计意图：引导学生对实验进行[解析]。
师生活动：老师提问，学生回答。
大问题四：RNA也是遗传物质
科学家发现有些病毒不含DNA，只含蛋白质和RNA，比如烟草花叶病毒。
它能感染烟草，出现相应的病症。
你能否设计实验，证实烟草花叶病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质？
通过对前面三个实验的学习、类比得出：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分离开，分别感染烟草，观察烟草是否感染花叶病。
总结：少数生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
设计意图：了解RNA也是遗传物质。
师生活动：小组进行讨论，老师提问，学生回答
例2.在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进
行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。
设置本实验步骤的目的是( )
A.证明R型菌生长不需要DNA
B.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
C.补充R型菌生长所需要的营养物质
D.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
[解析]该实验目的主要是为了形成对照。
变式2、赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。
与此有关的叙述不正确的是( )
A.上清液中有少量放射性的原因是部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程
B.32P标记T2噬菌体的DNA在细菌体内复制时，需要的酶是由噬菌体携带到细菌体内的
C.在此实验中最后获得的子代噬菌体大部分不含有放射性
D.在细菌体内产生的mRNA不含有放射性
[解析]选B，噬菌体只把DNA注射进去
六、课堂小结：
本节课通过对三个经典实验的讲解，层层设计问题引发大家思考分析实验，对于“DNA是主要遗传物质”的论断，这一部分的内容仍存在很多的盲点。
比如：科学家如何通过实验得出结论，实验设计的关键，“DNA是主要遗传物质”和“DNA是遗传物质”这两句话应该如何判断等，都是我们在复习中要掌握和突破的重难点。
课后大家通过多做题来真正理解实验的设计思想，认同“DNA是主要的遗传物质”这一科学真理，掌握科学实验方法，发展科学探究的能力。
DNA是主要的遗传物质
一、内容及其[解析]
本节课要学的内容是DNA是主要的遗传物质，指的是遗传物质主要是DNA，其核心是遗传物质的发现过程，所以在本学科有承上启下的作用。
教学的重点是1、肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。
3、学会科学研究的方法。
本课计划用3节课进行学习，其中学习课2节，作业及讲评1节。
二、目标及其[解析]
（一）目标
1、总结“DNA是主要的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。
3、探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的应用。
（二）[解析]
1.掌握DNA是遗传物质的探索过程，是怎样被发现的，实验的原理，过程。
2.学会科学研究的方法。
三、问题诊断分析
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是：实验过程繁琐，知识点较多，较难记忆。
所以给这节课的讲解带来一定的难度，要解决这一问题需要逐步讲解，让学生加以记忆。
四、教学支持条件分析
在本节课的教学中，准备使用多媒体辅助教学，更直观更形象。
五、教学过程设计
（一）教学基本流程
（三）教学情景
第一部分自学（约5到9分钟）
1．本章学习引导
遗传物质的早期推测：
20世纪20年代，人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
------蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸有4种，每种有一个特定的碱基。
-------蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
3.自学，阅读课文，梳理教材基本知识，完成下列填空：
问题1.肺炎双球菌的转化实验是由谁完成的？噬菌体侵染细菌实验由谁完？
格里菲斯和艾佛里，赫希和蔡斯
设计意图：了解DNA发现过程中的发现者。
师生活动：自主学习课本上的核心概念，对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题2. S型细菌和R型细菌的区别？
S型细菌有毒，R型细菌无毒
设计意图：重点区分两种细菌。
师生活动：自主学习课本上的核心概念，对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题3. 噬菌体侵染细菌实验使用的方法是？
同位素标记法
设计意图：了解同位素标记法。
师生活动：自主学习课本上的核心概念，对概念进行分解，老师提问，学生回答。
第二部分互学导学（约32分钟）
大问题一：格里菲斯体内转化实验
问题1.描述R型、S型细菌的特点？
设计意图：明确R型，S型的特点。
师生活动：老师提问，学生回答。
问题2.1928年，格里菲思的体内转化实验，出现3、4实验结果的原因是什么？
出现实验3的结果是因为加热后S型细菌失活。
出现实验4的结果是加热杀死的S型细菌能够使无毒R型细菌转化成有毒S型细菌
设计意图：了解实验转化结果。
师生活动：对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题3.从实验4中死亡的小鼠体内提取出S型细菌再培养，后代依然是有毒性的S型细菌，说明什么？
这种性状的转化是可遗传的。
设计意图：提出问题所在，引导学生向遗传方向靠近想象。
师生活动：老师提问，学生回答。
问题4.你认为格里菲斯的实验能否说明遗传物质是什么？如果不能，你如何利用上述材料进一步改进，证明什么是遗传物质？
不能，因为S型细菌含有多种成分，必须把每种成分分离，分别与R型细菌混合。
设计意图：引导学生探索实验。
师生活动：小组进行讨论，老师提问，学生回答。
例1．格里菲思提出的“转化因子”,后来被艾弗里证明了它的化学成分是（）
A．DNA B.蛋白质 C.多糖 D.脂质
[解析]艾弗里证明遗传物质是DNA
变式1、用DNA酶处理过的S型细菌不能使R型细菌发生转化.下列关于实验的叙述,不正确的是( )
A.这个实验是为了证明DNA的分解产物不是遗传物质
B.这个实验从反面证明了DNA是遗传物质
C.这个实验证明DNA的分解产物不是转化因子
D.这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要工作
[解析]:选A.目的是为了证实DNA是遗传物质。
大问题二.艾弗里的体外转化实验
问题1.1944年化学家艾弗里对格里菲思的实验进行了改进
（2）该实验能得出什么结论？
S型细菌的DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
DNA是遗传物质。
设计意图：明确DNA是遗传物质
师生活动：对概念进行分解，老师提问，学生回答。
问题2.实验设计的思路是什么？体现了哪些实验原则？归纳出遗传物质的定义。
把DNA和其它物质分开单独直接的去观察它的作用。
体现了单一变量和对照原则。
设计意图：引导学生对实验进行[解析]。
师生活动：老师提问，学生回答。
大问题三：噬菌体侵染细菌实验
问题1.分别用什么元素标记DNA和蛋白质？
32P标记DNA，35S标记蛋白质。
设计意图：了解同位素标记法
师生活动：老师提问，学生回答。
问题2.多媒体演示并讲解噬菌体侵染细菌的实验过程，具体讲解搅拌的目的，离心的目的，上清液和沉淀物分别是什么。
引在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝菌内导学生观察，提问：第一组实验的结果是放射性物质存在于大肠杆菌外，说明什么？
在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝菌内
设计意图：引导学生对实验进行[解析]
师生活动：老师提问，学生回答。
问题3.二组实验的结果是放射性物质主要存在于大肠杆菌内，说明什么？
在侵染过程中噬菌体的DNA注入大肠肝菌内部。
设计意图：引导学生对实验进行[解析]。
师生活动：老师提问，学生回答。
问题4.第二组实验中发现大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，同样含有32P，你还能得出什么结论？
在噬菌体亲代和子代之间，DNA分子具有连续性，是遗传物质。
设计意图：引导学生对实验进行[解析]。
师生活动：老师提问，学生回答。
大问题四：RNA也是遗传物质
科学家发现有些病毒不含DNA，只含蛋白质和RNA，比如烟草花叶病毒。
它能感染烟草，出现相应的病症。
你能否设计实验，证实烟草花叶病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质？
通过对前面三个实验的学习、类比得出：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分离开，分别感染烟草，观察烟草是否感染花叶病。
总结：少数生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
设计意图：了解RNA也是遗传物质。
师生活动：小组进行讨论，老师提问，学生回答
例2.在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。
设置本实验步骤的目的是( )
A.证明R型菌生长不需要DNA
B.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
C.补充R型菌生长所需要的营养物质
D.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
[解析]该实验目的主要是为了形成对照。
变式2、赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。
与此有关的叙述不正确的是( )
A.上清液中有少量放射性的原因是部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程
B.32P标记T2噬菌体的DNA在细菌体内复制时，需要的酶是由噬菌体携带到细菌体内的
C.在此实验中最后获得的子代噬菌体大部分不含有放射性
D.在细菌体内产生的mRNA不含有放射性
[解析]选B，噬菌体只把DNA注射进去
六、课堂小结：
本节课通过对三个经典实验的讲解，层层设计问题引发大家思考分析实验，对于“DNA是主要遗传物质”的论断，这一部分的内容仍存在很多的盲点。
比如：科学家如何通过实验得出结论，实验设计的关键，“DNA是主要遗传物质”和“DNA是遗传物质”这两句话应该如何判断等，都是我们在复习中要掌握和突破的重难点。
课后大家通过多做题来真正理解实验的设计思想，认同“DNA是主要的遗传物质”这一科学真理，掌握科学实验方法，发展科学探究的能力。