安徽省合肥市高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 3.1 DNA是主要遺傳物質(zhì)教案 新人教版必修2.doc
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DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析本節(jié)內(nèi)容是人教版生物必修2第三章第一節(jié),在整個必修2的構(gòu)成體系中具有重要的地位。它在孟德爾遺傳定律、薩頓假說、摩爾根實(shí)驗(yàn)和染色體成分等內(nèi)容的基礎(chǔ)上,深入探索生物遺傳的實(shí)質(zhì),是后期“遺傳與變異”的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。本節(jié)的重點(diǎn)濃縮于兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之中,教師可以按照“如何證明DNA是遺傳物質(zhì)”這一主線,設(shè)計(jì)課堂,還原科學(xué)史上的探究歷程,讓學(xué)生帶著探究的思想思考與學(xué)習(xí)。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo):概述人類對遺傳物質(zhì)的探索歷程;分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個 實(shí)驗(yàn)的過程和原理,并得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。能力目標(biāo):通過分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)科學(xué)家們進(jìn)行科學(xué)研 究的方法,并嘗試自己設(shè)計(jì)驗(yàn)證性試驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。態(tài)度觀念目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和不斷探究的科學(xué)精神。教學(xué)重點(diǎn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。教學(xué)難點(diǎn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。教學(xué)用具多媒體課件。教學(xué)方法教師引導(dǎo)啟發(fā),學(xué)生觀察探索。課時安排1課時。教學(xué)內(nèi)容引入:展示生物之間相似的特征圖片,引出生物遺傳中的橋梁遺傳物質(zhì)。新課內(nèi)容:一、遺傳物質(zhì)的早期推測 大屏幕展示各個時期的生物研究成果,學(xué)生集體補(bǔ)充完成。20世紀(jì)20年代,人們普遍認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì),直到20世紀(jì)30年代,才意識到DNA的重要性,但認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)。直到有科學(xué)家用實(shí)驗(yàn)證明了DNA在遺傳中的重要作用之后,人們才接受DNA是遺傳物質(zhì)這一正確觀點(diǎn)。由此引入兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn):肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)。2、 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)介紹此實(shí)驗(yàn)由格里菲斯和艾弗里兩位科學(xué)家跨越十六年的時間完成,艾弗里的實(shí)驗(yàn)是以格里菲斯實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。1、 格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 好的材料是實(shí)驗(yàn)成功的一半,介紹實(shí)驗(yàn)材料肺炎雙球菌。菌落莢膜毒性R型細(xì)菌菌落粗糙無莢膜無毒S型細(xì)菌菌落光滑有莢膜有毒 介紹菌落、莢膜及培養(yǎng)基。 實(shí)驗(yàn)步驟如下: 實(shí) 驗(yàn) 過 程結(jié) 果第一步無毒性的R型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)鼠不死亡第二步有毒性的S型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)鼠死亡第三步加熱殺死的S型細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)鼠不死亡 第四步無毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死的S細(xì)菌混合后注射到鼠體內(nèi)鼠死亡,并且從鼠體內(nèi)分離出有毒性的S型活細(xì)菌,其后代也有毒性。 思考:(1)分析第一、二步說明什么?第二、三步說明什么?第1、 二步說明了R型細(xì)菌不具有致死性,S型細(xì)菌具有致死性; 第二、三步說明了死亡的S型細(xì)菌不具有致死性; (2)第四步小鼠為什么死亡?S型活細(xì)菌。(3)S型活細(xì)菌如何產(chǎn)生的?R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型活細(xì)菌。(4)為什么能轉(zhuǎn)化? 結(jié)論:S型細(xì)菌中有一種轉(zhuǎn)化因子能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。尋找轉(zhuǎn)化因子:分析S型細(xì)菌的物質(zhì)組成。思考:究竟誰才是遺傳物質(zhì)?如果你是科學(xué)家,你覺得該怎么設(shè)計(jì)接下來的實(shí)驗(yàn)思路?學(xué)生討論、回答:將DNA與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA分開,分別直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。2、艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1944年,美國的科學(xué)家艾弗里的格里菲斯的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn),并獲得了成功。實(shí)驗(yàn)步驟: 思考:(1)實(shí)驗(yàn)過程中步說明了什么? 說明了從S型細(xì)菌提取的多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA不是轉(zhuǎn)化因子。(2)步說明了什么? 說明了從S型細(xì)菌提取的DNA可以讓R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌, 轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌的后代也是有毒性的S型細(xì)菌。DNA是轉(zhuǎn)化因子。(3)艾弗里認(rèn)為,通過17的實(shí)驗(yàn)步驟并不嚴(yán)密,為此他們又設(shè)計(jì)了,這組實(shí)驗(yàn)有什么必要性?這組實(shí)驗(yàn)的必要性在于:是DNA本身,而不是DNA的碎片或化學(xué)組成單位使細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化。結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是。質(zhì)疑:因當(dāng)時實(shí)驗(yàn)條件限制,所以艾弗里提取的DNA中仍然混有少量的蛋白質(zhì),所以,該實(shí)驗(yàn)結(jié)論不被所有人接受。思考:有沒有一種更好的實(shí)驗(yàn)材料?提示:結(jié)構(gòu)簡單,主要由DNA和蛋白質(zhì)組成?學(xué)生:病毒。三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn):1、 介紹噬菌體的結(jié)構(gòu)、生活方式以及侵染大腸桿菌的大致過程。 如果你是科學(xué)家,你用噬菌體和病毒做實(shí)驗(yàn),你有怎樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路?想辦法把噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開,分別感染大腸桿菌,觀察他們在子代噬菌體行成過程中,究竟各種起著什么作用。再分析誰是遺傳物質(zhì)。 問:有什么方法把DNA和蛋白質(zhì)兩者區(qū)分開?介紹放射性同位素標(biāo)記法。問:在什么探究中還用過此方法?如何標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)?DNA中P的含量多,蛋白質(zhì)中P的含量少;蛋白質(zhì)中有S而DNA中沒有S。用35S、32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。2、1952年赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)步驟: 第一步:分別標(biāo)記細(xì)菌第二步:分別標(biāo)記噬菌體第三步:標(biāo)記的噬菌體分別侵染細(xì)菌第四步:分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論。 思考:第一步有什么作用? 病毒營寄生生活,以宿主細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)為原料合成自身結(jié)構(gòu)。故先標(biāo)記細(xì)菌,再用該細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。3、實(shí)驗(yàn)過程: 實(shí) 驗(yàn) 過 程結(jié) 果標(biāo) 記侵 染攪 拌、離 心第一組用35S標(biāo)記了一部分噬菌體用被標(biāo)記的兩種噬菌體分別去侵染未被標(biāo)記細(xì)菌上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低細(xì)菌內(nèi)新形成的噬菌體中沒有檢測到35S第二組用32P標(biāo)記了另一部分噬菌體上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高細(xì)菌內(nèi)新形成的噬菌體中檢測到32P注:上清液為重量較輕的噬菌體;沉淀物為被感染的大腸桿菌。 分析實(shí)驗(yàn)過程:用帶35S的噬菌體侵染細(xì)菌,細(xì)菌體內(nèi)無放射性,即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部,產(chǎn)生的新的噬菌體也都不帶標(biāo)記。用帶32P的T2噬菌體侵染細(xì)菌,細(xì)菌體內(nèi)有放射性,即表明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)。產(chǎn)生的新的噬菌體也都帶標(biāo)記。填寫表格。 親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體實(shí)驗(yàn)結(jié)論第一組實(shí)驗(yàn)32P標(biāo)記DNA有32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記DNA分子進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),是遺傳物質(zhì)第二組實(shí)驗(yàn)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無35S結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是。 思考:子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別是怎樣形成的?噬菌體是在自身DNA的作用下在細(xì)菌體內(nèi)完成增殖的。利用宿主細(xì)胞的材料和酶,在自身DNA的直到下合成子代的DNA和蛋白質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌的過程:吸附注入DNA復(fù)制子代噬菌體的DNA和合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)組裝子代噬菌體。分析本實(shí)驗(yàn)中的一些細(xì)節(jié)。 思考:兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是DNA是遺傳物質(zhì),但本節(jié)標(biāo)題是DNA是主要遺傳物質(zhì),這說明,有一些特殊生物,他們的遺傳物質(zhì)可能不是DNA。 介紹:以煙草花葉病毒為代表的RNA病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)。 課后作業(yè):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證煙草花葉病毒中RNA是遺傳物質(zhì)。 課堂小結(jié)。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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