生物必修2《遗传与进化》第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质教案

教学环节

教师组织和引导

学生活动

设计意图

复习旧知，创设情景，导入新课

设疑提问：

1.性状是受什么控制的？基因和染色体的关系是怎样的？

2.染色体是由哪两种化合物组成的，作为遗传物质的应该是哪一种物质？

3.你认为作为遗传物质可能具有什么特点？

学生回顾所学知识，思考回答相关问题，总结遗传物质的特点：能够自我复制，结构比较稳定，具有储存遗传信息的能力。

寻找新旧知识的结合点，以“问题”引入新课，培养学生分析和解决问题的能力，激发探究欲望。

对遗传物质的早期推测

指导学生读教材思考： 

1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？

2.为什么会有这种认识？

讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。

分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：组成DNA的脱氧核苷酸只有4种而组成蛋白质的氨基酸种类有20种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。

进一步激发学生对遗传物质认识的研究

DNA是遗传物质的的证据I

科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。

I、肺炎双球菌的体内转化实验

1、讲述并投影两种菌落的比较；

2、投影细菌转化实验的课件引导学生观察实验，讨论分析以下问题：

（1）、为什么加热杀死的S菌和活的R菌混合可以导致小鼠死亡？导致小鼠死亡的直接原因是什么？           （2）、促进活的R菌转变为S菌的因素是什么？是否有可能是蛋白质？   (3)、本实验蕴含了那些科学实验方法，能得出什么结论？         

认真观察实验的演示过程，思考回答所提问题，得出以下结论：

1、加热杀死的S菌能够促使活的R菌转变为活的S菌，即加热杀死的S菌中含有促使这一转化的活性物质──转化因子。

 2、这一转化因子不可能是蛋白质，因为蛋白质经过高温作用会变性失活。

3、蕴含的实验方法有分组对照和对变量进行一定的控制。

引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家严谨的态度和合作精神。体验科学探索的艰辛，学习科学精神，养成科学态度。

DNA 是遗传物质的的证据Ⅱ

设疑：

这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？  

Ⅱ、肺炎双球菌的体外转化实验

讲述并投影：

思考：

1、      该实验的巧妙之处是什么?蕴含了哪些实验设计原则？

2、      能够得出什么结论？

学生思考、分析、讨论得出结论：把DNA和蛋白质分开，单独地直接地观察这两种物质的作用。

 学生思考、讨论，展示学习成果：

 1、      控制变量原则，将多个变量分解为单个变量进行研究；对照性原则。

2、      结论：DNA是转化因子即遗传物质。

进一步培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。

DNA 是遗传物质的的证据Ⅲ

讲述：

艾弗里的实验中提取的DNA纯度最高时也还有少量的蛋白质，当时仍然有学者认为是这少量的蛋白质在起作用，不愿接受DNA是转化因子的结论。这种怀疑有道理吗？

Ⅲ、噬菌体侵染细菌的实验

讲述并投影：

1、T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变化。

2、投影分别用不同放射性元素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程。

 思考：

 1、为什么选择噬菌体作为实验材料？

2、为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质？如何标记？

3、实验结果是怎样的，根据实验结果你能得出什么结论？

4、上述实验运用了哪些技术手段？ 

总结：以上实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。

观察课件的演示过程，明确在噬菌体侵染细菌的过程中，DNA进入了细菌细胞内，而蛋白质外壳停留在细胞外。

分析、讨论相关问题，展示学习成果：1、DNA是在亲子代之间发生连续性的物质，即DNA是遗传物质；蛋白质不是遗传物质。

2、采用了放射性标记技术、分离提纯技术、离心技术等技术手段

让学生认识到一个正确的结论可以通过不同的途径获得。

认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；

认同科学的发展离不开技术的支持。

设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？

投影并讲述：展示几种常见的RNA病毒，由于这些病毒只由RNA和蛋白质构成，所以这类病毒的遗传物质是RNA而不是DNA．

总结上述探究活动，得出：DNA是主要的遗传物质。

进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，DNA是主要的遗传物质的原因。

课堂小结

投影总结：

核酸是一切生物的遗传物质；具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA,即DNA是主要的遗传物质，

加深理解、巩固、深化所学知识。

拓展延伸

1997年美国科学家Prusiner发现了一种新型生物­­──朊病毒，是一组至今没有查到任何核酸的蛋白质颗粒，它是导致疯牛病和人的克-雅氏病的病原体。你能推测改病毒的遗传物质是什么吗？

学生思考讨论：认识到对遗传物质的探究是不断深化和发展的。

形成认知冲突，激发学生新的探索欲望。