DNA是主要的遗传物质教案

DNA是主要的遗传物质

第一课时

课题：肺炎双球菌的转化实验

教学目标：

⒈了解遗传和变异是生命的基本特征之一，掌握染色体是遗传物质的主要载体。

⒉通过肺炎双球菌的转化实验论证，培养学生分析问题的能力，实事求是、严谨的科学态度。

教学重点：肺炎双球菌的转化实验

教学难点：肺炎双球菌的转化实验

教学内容与过程

导入：

构成细胞的化合物有水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等物质。

那么，究竟谁才是遗传物质呢？

回顾可知：水是生命之源泉；无机盐是构成复杂化合物及调节生命活动的重要物质；糖类是主要的能源物质，脂质主要作为储能及结构物质。而绝大多数生物均含有蛋白质和核酸这两种物质。

19世纪末叶，生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究，认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。于是，激烈的争论开始了。争论的中心问题是：蛋白质和DNA两大物质中，到底谁才是遗传物质呢？

一、染色体在生物遗传中的重要作用

1、染色体与生物遗传的关系图解

减数分裂

雄体精子

亲代减数分裂受精卵有丝分裂子代雌体

2、结论：染色体在生物的传种接代中能够保持一定的稳定性和连续性，因此在生物的遗传上起着主要作用。

3、染色体：主要成分是蛋白质和DNA 。

4、结果：绝大多数学者认为，由于蛋白质是一切生命活动的体现者，因此，蛋白质是在生物的遗传中起决定性的作用。

社会在进步，科学在发展。20世纪40年代，一大批具有怀疑精神的生物学者通过一系列艰苦卓越的实验，才以非常确凿的事实证明了生物体内的遗传物质主要是DNA，而不是蛋白质。

啊，不容易呀！

其中有两个著名的实验就是书本上所提到的：肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。

我们这一节课的主要任务是研究肺炎双球菌的转化实验。

二、肺炎双球菌的转化实验（实验——现象——分析——结论）

1、时间、地点、人物：1928年，英国，格里菲思

2、实验材料：肺炎双球菌

S型细菌：有荚膜，菌落光滑，有毒性

R 型细菌：无荚膜，菌落粗糙，无毒性

注意：荚膜是由多糖构成的，能保护细菌不被感染的动物的正常的免疫系统杀死，从而致病。

3、实验过程：

仔细阅读课本P2页—3页的图6-1思考问题。

（1）无毒性的R 型活细菌感染小鼠，小鼠死亡吗？

（2）有毒性的S 型活细菌感染小鼠，小鼠死亡吗？

（3）被加热杀死的S 型细菌感染小鼠，为什么不能使小鼠致死？

（4）第四步实验中是哪一类细菌导致了小鼠死亡？转化形成的S 型活细菌

（5）推测为什么R 型活细菌与加热杀死的S 型细菌混合后，会重新出现S 型活细菌？ 注意：

a. 加热的温度一般为60摄氏度左右，不能太高。

b. 说明转化因子的结构相当稳定。

可以用图解表示整个实验过程：

注射

R 型活菌

鼠生

注射

S 型活菌 鼠死（败血症）

注射

S 型死菌 鼠活

注射

S 型死菌 + R 型活菌 鼠死（败血症）

3、重要结论：

已经被加热杀死的S 型细菌中，一定存在某种可以把R 型细菌转化为有毒性的S 型细菌的因子。 即“转化因子”

4、局限性：肺炎双球菌的转化实验中的格里菲思实验就到此结束了，格里菲思并不能知道“转化因子”是什么物质。

前有古人，后有来者。前辈的遗愿需要后辈来继承和发扬。

1944年，美国的艾弗里等人对此进行了深入的研究。那么，怎样才能弄清“转化因子”到底是什么物质呢？他们认为，必须对S 型细菌中的物质进行提取、分离、鉴定。

R 型 R 型 R 型 R 型 R 型 S 型 R 型

结论：

只有加入DNA，R型细菌才能够被转化为S型细菌。

即：DNA才是使R型细菌产生“转化”的物质。

换句话说，DNA才是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。

第二课时

课题：噬菌体侵染细菌的实验

教学目标：

⒈通过噬菌体侵染细菌的实验论证，培养学生分析问题的能力，实事求是、严谨的科学态度。

⒉理解DNA是主要的遗传物质的原因。

教学重点：噬菌体侵染细菌的实验

教学难点：噬菌体侵染细菌的实验

教学内容与过程

导入：

这世界值得怀疑的事情多了。任何真理的确定，都要经过反反复复的研究和论证。格里菲思、艾弗里等人非常辛苦地通过研究肺炎双球菌的转化实验，才得出“DNA是遗传物质”的结论，但仍有很多人怀疑他们。因为，他们的实验中，提取出的DNA，纯度最高的时候还有0.02%的蛋白质。那……

这样不行，那怎样才行？

重要设想：将DNA与蛋白质区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用。

就好比两罪犯，我们要想认清他们每人的本质，就要把他们分开，让他们各自犯罪，直接地、单独地观察，才能得出最后的结论。

三、噬菌体侵染细菌的实验

1、时间、人物：1952年，赫尔希、蔡斯

2、实验材料：

T2噬菌体：其结构见图6-3：

①本质：病毒

②归属：细菌病毒——噬菌体中的一种

③结构：头部和尾部

④成分：DNA和蛋白质

大肠杆菌：原核细胞，无细胞核，无染色体，核物质为DNA

3、实验过程：

仔细阅读P5页图6-4 ，思考并讨论下列问题：

（1）整个实验中采用的实验方法有哪些？

同位素标记法、离心法

（2）第一排实验：红色部分代表什么？黄色部分代表什么？绿色部分代表什么？

红色部分表示噬菌体的外壳，黄色部分代表DNA，绿色部分代表大肠杆菌（3）第一排实验：上清液的放射性来自哪？为什么沉淀物的放射性很低？

（4）第二排实验：

黄色部分代表什么？噬菌体外壳

蓝色部分代表什么？DNA

（5）第二排实验：沉淀物的放射性来自哪？为什么上清液的放射性很低？

（6）第一排实验中，在新形成的噬菌体中为什么不能检测到35S ？

第二排实验中，在新形成的噬菌体中为什么不能检测到32P ？