3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 教案

Word文檔下載后可自行編輯8/83.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)教案第三章基因的本質(zhì)

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

（一）教學(xué)目標(biāo)

1、闡明DNA是主要遺傳物質(zhì)的探索歷程，體驗(yàn)科學(xué)探索的艱辛過程。

2、理解DNA是主要的遺傳物質(zhì),認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過程。

3、通過艾弗里的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，說明自變量控制中的“加法原則”和“減法原則”

4、通過對(duì)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌等實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的獲得離不開嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛_鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

（二）教學(xué)重難點(diǎn)

1、教學(xué)重點(diǎn)

（1）肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。

（2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。

（3）探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是遺傳物質(zhì)中的作用。

2、教學(xué)難點(diǎn)

（1）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。

（2）探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是遺傳物質(zhì)中的作用。

（三）教學(xué)過程

一、由問題探討導(dǎo)入新課

20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢

二、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)

20世紀(jì)20年代，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是由多種氨基酸按照不同的順序排列的生物大分子，可能蘊(yùn)含著遺傳信息，當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。到了20世紀(jì)30年代，人們才認(rèn)識(shí)到DNA的化學(xué)組成，但由于對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)不清晰，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。

三、格里菲斯肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

1、學(xué)生自主閱讀，總結(jié)肺炎鏈球菌的種類及特征

2、認(rèn)識(shí)肺炎鏈球菌

S型細(xì)菌：菌體有多糖類的莢膜，在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑（Smooth）；S型細(xì)菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，同時(shí)小鼠并發(fā)敗血癥而死

R型細(xì)菌：菌體無多糖類的莢膜，在培養(yǎng)基上形成的菌落表面粗糙（rough），R型細(xì)菌無致病性，不會(huì)使人和小鼠患病。

3、格里菲斯肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

（1）第一組：給小鼠注射R型細(xì)菌——小鼠不死亡（R型細(xì)菌無毒性）

（2）第二組：給小鼠注射S型細(xì)菌——小鼠死亡（S型細(xì)菌有毒性）

（3）第三組：給小鼠注射加熱致死的S型細(xì)菌——小鼠不死亡（加熱致死的S型細(xì)菌無毒）

（4）第四組：將加熱致死的S型細(xì)菌和活的型細(xì)菌混合給小鼠注射——小鼠死亡——從死亡小鼠體內(nèi)分離出活的S型細(xì)菌

結(jié)論：加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子

四、艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中

1、這種轉(zhuǎn)化因子是什么呢？——由問題引入艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果

第一組：S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)——培養(yǎng)基上既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌

第二組：S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物加蛋白酶處理，再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)——培養(yǎng)基上既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌

第三組：S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物加RNA酶處理，再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)——培養(yǎng)基上既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌

第四組：S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物加酯酶處理，再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)——培養(yǎng)基上既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌

第五組：S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物加DNA酶處理，再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)——培養(yǎng)基上只有R型細(xì)菌

2、結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。

3、控制變量法中的減法原理：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)這就是減法原則。

4、補(bǔ)充接受：加熱致死原理：蛋白質(zhì)和核酸對(duì)于高溫的耐受力是不同的，在80-100℃的溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)失活，DNA雙鏈解開；當(dāng)溫度將至55℃時(shí)，DNA雙鏈又可以重新恢復(fù)，但是蛋白質(zhì)活性不能恢復(fù)了。

五、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

1、1952年美國(guó)遺傳學(xué)家赫爾希和蔡斯

2、實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體

3、實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素法

4、選材原因

（1）T2噬菌體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：只含有DNA和蛋白質(zhì)

（2）T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒

（3）繁殖時(shí)，僅將遺傳物質(zhì)導(dǎo)入大腸桿菌，其余物質(zhì)保留在體外

5、T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程

吸附——注入——合成——組裝——釋放

6、實(shí)驗(yàn)過程

（1）細(xì)菌

細(xì)菌接種到含35S的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后獲得含35S的細(xì)菌。

細(xì)菌接種到含32P的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后獲得含32P的細(xì)菌。

（2）噬菌體

噬菌體和含35S的細(xì)菌共培養(yǎng)得到含35S的噬菌體

噬菌體和含32P的細(xì)菌共培養(yǎng)得到含32P的噬菌體

（3）侵染細(xì)菌

4、實(shí)驗(yàn)分析

（1）T2噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外。

（2）子代T2噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。

5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：子代T2噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的，DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。

六、RNA是遺傳物質(zhì)

1、煙草花葉病毒不含DNA，只有蛋白質(zhì)和RNA。

2、煙草花葉病毒侵染實(shí)驗(yàn)

（1）煙草花葉病毒侵染正常煙草葉——煙草葉感染病毒——從染病煙草葉上分離出病毒

（2）煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)外殼侵染正常煙草葉——煙草葉不感染

（3）煙草花葉病毒的RNA侵染正常煙草葉——煙草葉感染——從染病煙草葉上分離出病毒

3、結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不是蛋白質(zhì)

七、生物的遺傳物質(zhì)

因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

（具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，不管