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《DNA是主要的遗传物质》教案
3.1《DNA是主要的遗传物质》教案
【教学目标】
1.知识目标
(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.能力目标
3.情感目标
①②实验验证DNA与RNA是遗传物质,强调了生命的物质性,有利于辩证唯物主义世界观的树立。
【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。
【教学难点】
(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。(2)“同位素标记法”噬菌体【】【授课类型】:新授课
【课时安排】:1课时
【教具】:多媒体【】【】 导入新课
导入:
第一章和第二章所涉及到的四位科学家:______→性状由遗传因子决定;______→提出遗传因子位于染色体上的假说;______→把遗传因子改为基因;______→证实基因位于染色体上。但是基因到底是什么?通过第三章——基因的本质的学习,就可以解决这个问题。
染色体在遗传上有重要的作用,染色体主要由哪两种物质组成??????? 和?????? ,在这两种物质中,究竟哪一种是遗传呢??[提问]在DNA和蛋白质这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?越来越多的科学实验证明,生物体内主要的遗传物质是DNA,而不是蛋白质。
下面介绍两个著名的实验。
(一)肺炎双球菌的转化实验
1、格里菲斯的体内转化实验
(1)、本实验用的生物材料是什么?
(肺炎双球菌),肺炎双球菌有几种类型?
(2)动画展示四组实验过程
①活的R型细菌感染老鼠 健康
②活的S型细菌感染老鼠 死亡
③灭活的S型细菌感染老鼠 健康
④活的R型 + 死的S型感染老鼠 死亡
思考:①第一组实验说明什么问题?
②第二组实验说明什么问题?
③第三组实验说明什么问题?
重点分析地4组实验:通过第1、3组实验可知,活的R型细菌无毒,加热杀死的S型死细菌也无毒,那么为什么二者混合就导致小鼠死亡了呢?
分析:第4组死亡的小鼠体内发现了S型活细菌,说明死亡的原因正是 ?
继续思考:S型活细菌到底怎么来的呢?
分析:R活+S死 S活+R活
称之为转化。
引导:通过四组实验的讨论可以看出:
在第四组实验中,已经被加热杀死的S型细菌中,定含有一种促使R型细菌转化成S型细菌的活性物质,那么它到底是什么呢?
如果让你设计实验验证这种物质,应该怎么做呢?
学生的可能的回答:把S型细菌的组成物质全部分离,并分别与R型细菌混合培养,看哪一组有S活细菌出现,从而确定谁是起转化作用的“转化因子”。
2、艾弗里实验:
1944年,美国科学家艾弗里和他的同事,做了如下实验:把S型细菌的组成物质全部分离,并分别与R型细菌混合培养,得到如下结果:
请观察实验,能得出什么结论?
结论:S型细菌的DNA使得R型转化成S型细菌,并能传递给后代,说明DNA是“转化因子”,是使R型细菌发生稳定变化的物质,即“遗传物质”。
新的问题:由于当时提纯技术手段的限制,艾弗里实验中提取出的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质,因此仍有人对实验结论怀疑。
正是这种严谨的精神,催生了另一个更具有说服力的经典实验:
(二)噬菌体侵染细菌实验
1、实验材料是什么?引导学生阅读教材第三页。
首先展示噬菌体的模式图。
思考:根据实验的目的,思考为什么用噬菌体做实验材料呢?
生答:噬菌体结构简单,仅由DNA和蛋白质构成,有利于将蛋白质和DNA分离,从而单独地观察每种物质在遗传中的作用。
继续思考:噬菌体很小,如何将它的DNA和蛋白质分离呢?科学家用了什么样的方法将二者区分开的呢?
2、实验技术:同位素标记法
思考:如何标记DNA和蛋白质外壳呢?请回忆DNA、蛋白质的组成元素,并参考课本45也右上角的“相关信息”。
3、如何做标记呢?能直接用普通的培养基培养噬菌体吗?
生答:不能。噬菌体是病毒,不能独立生活。
所以,标记的程序应该是:
标记大肠杆菌:
大肠杆菌+35S的培养基 含 的大肠杆菌
大肠杆菌+32P的培养基 含 的大肠杆菌
标记噬菌体
T2 噬菌体+含35S的大肠杆菌 含 的噬菌体
T2 噬菌体+含32P的大肠杆菌 含 的噬菌体
动画闪烁示意噬菌体的标记部分和未标记部分
4、噬菌体侵染大肠杆菌的过程
动画示标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌以及检测放射性的过程:
分组 侵染 搅拌、离心 检测
结论
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
32P标记DNA
有32P标记DNA
DNA有32P标记
35S标记
蛋白质
无35S标记
蛋白质
外壳蛋白质无35S标记
结论:DNA是噬菌体的遗传物
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