第1节DNA是主要的遗传物质课件配套优秀获奖教案

第1节　DNA是主要的遗传物… 高中生物       人教2003课标版

1、知识目标

通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的一系列探究，理解DNA是主要的遗传物质。

2、能力目标

①通过肺炎双球菌的转化实验，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路，训练科学的逻辑思维的能力，体验科学探究的基本方法。

②用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练由特殊到一般的科学归纳的思维能力。

3、情感态度与价值观目标

通过模拟科学发现的过程，培养实事求是的科学态度和不断探究的精神，进一步激发学生唯物辩证观的树立。

1、知识掌握上，学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成等相关知识，这为新知识的学习奠定了认知基础。  

2、从认知能力上，高中学生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，他们的心智还不能有效控制其行为，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的及结论缺乏理性的思考，这就需要教师系统性的引导和点拨。

1、教学重点：

  （1）肺炎双球菌转化的实验原理和过程；

  （2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

2、教学难点：

  （1）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；

  （2）证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。

俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”，这句俗语隐含了什么生物学现象？（学生答：遗传现象）。

生命之所以能够代代延续，主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递，前面我们学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用，知道了染色体在生物遗传中起着重要的作用，染色体主要由什么物质组成呢？（学生答：DNA和蛋白质），那么DNA和蛋白质究竟谁才是真正的遗传物质？

（一）、对遗传物质的早期推测

现在大家都认为遗传物质是DNA，但这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索才得到的。

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。

科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们一起重走科学家的探索之路吧。

（二）肺炎双球菌的转化实验

1、格里菲思的体内转化实验：

投影展示两种菌落的不同，引导学生阅读教材P43，并思考以下问题：

（1）肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象？

（2）第四组的实验结果说明了什么？

多媒体展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验。

层层设疑，学生讨论：

（1）为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？

（2）第四组中分离出了S型活菌，S型活菌从哪里来？是S型死菌起死回生了吗？(因为R型细菌转化成了S型细菌，使小鼠患败血症而死亡。)

（3）格里菲思实验的结论是什么?

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？  

（提示：设计思路，设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独研究他们各自的作用）

2、艾弗里的体外转化实验

（1）实验材料：选用肺炎双球菌。
（2）假　　设：DNA是遗传物质。
（3）实验操作：将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。（多媒体课件演示实验过程）

（4）预期结果：只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌。

（5）实验结果：与预期结果吻合。

（6）分析结论：DNA是遗传物质。

艾弗里的实验引起了人们的关注，但是有人提出：艾弗里实验中提取的DNA纯度最高时也还混有0.02%的蛋白质，这样可能会影响到实验结果。因而，人们对艾弗里实验结果的可靠性提出了质疑。所以，探索还没有结束！要确定生物的遗传物质，必须寻找新的实验证据。那么，还有没有更具有说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢？

3、噬菌体侵染细菌的实验

讲述并投影：

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。多媒体演示实验过程。

（1）、该实验采用了什么实验方法？

（2）、分别用什么元素标记DNA和蛋白质？为什么选择这两种元素？

（3）、如何获得含有放射性同位素的噬菌体？

（4）、实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么？

（5）、该实验的结论是什么？

师生共同完成表格

实验过程及结果：

                          亲代噬菌体            寄主细胞内                子代噬菌体

第一组实验     ³²P标记DNA          有³²P标记DNA           DNA有³²P标记

第二组实验    ³⁵S标记蛋白质       无³⁵S标记蛋白质        外壳蛋白质无³⁵S

实验结论：DNA分子具有连续性，是遗传物质

课件展示烟草花叶病毒重建实验过程。

总结：少数生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。

 1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（       ）
A．R型肺炎双球菌
B．加热杀死后的R型肺炎双球菌
C．加热杀死后的S型肺炎双球菌
D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合

 2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（       ）
① DNA是遗传物质                                    ②RNA是遗传物质                                        ③DNA是主要的遗传物质                         ④蛋白质不是遗传物质                              ⑤糖类不是遗传物质                                  ⑥DNA能产生可遗传的变异
A.①④⑤⑥                 B. ②④⑤⑥     
C.②③⑤⑥                 D. ③④⑤⑥
 3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（    ）
A．DNA是主要的遗传物质          B．DNA和蛋白质是遗传物质C．DNA是遗传物质                D．RNA是遗传物质
 4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要:(         )
A.噬菌体的DNA和氨基酸
B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
C.细菌的DNA和氨基酸
D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
 5.一切生物的遗传物质是:(       )
A.核酸   B.DNA    C.RNA      D.蛋白质

1、肺炎链球菌的转化实验，不能证明的是

A．DNA是遗传物质　　　          B．DNA控制蛋白质的合成

C．蛋白质不是遗传物质　           D．染色体是遗传物质的主要载体

2、下列说法正确的是

A．一切生物的遗传物质都是DNA　　B．一切生物的遗传物质都是RNA

C．一切生物的遗传物质是核酸　　   D．一切生物的遗传物质是蛋白质

3、噬菌体侵染细菌的实验能证明的是

A．DNA是主要的遗传物质　　      B．蛋白质是遗传物质

C．DNA是遗传物质　　　　        D．DNA能产生可遗传的变异

4、注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是

A．R型肺炎双球菌                 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌

C．加热杀死后的S型肺炎双球菌     D．加热杀死后的S型菌与R型菌混合

5、下列生物中只含一种核酸的是

A．玉米            B．草履虫           C．金鱼             D．病毒

6、在细胞学水平上研究生物的有丝分裂、减数分裂和受精作用及其相互关系发现，下列哪一种结构的数量在生物的传种接代过程中，始终保持稳定

A．细胞核           B．染色体          C．DNA           D．蛋白质

7、下列结构中，不含有遗传物质的是

A．叶绿体           B．线粒体          C．核糖体         D．染色体

8、格里菲思进行了肺炎双球菌转化实验，下列哪一项不是格里菲思实验的意义

A．提出了“转化因子”的概念        B．证实了DNA是遗传物质

C．奠定了艾弗里实验的基础          D．开辟了用微生物研究遗传学的新途径

9、用放射性同位素标记噬菌体的外壳蛋白质，用其浸染细菌，当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进行测试发现，细菌细胞内无放射性。下列关于这一现象的解释，哪一项是不正确的

A．被标的噬菌体的外壳没有进入细菌细胞中

B．噬菌体DNA核心进入了细菌细胞内

C．噬菌体在细菌细胞中增殖是受噬菌体DNA控制

D．噬菌体在细菌细胞中增殖受细胞外的噬菌体外壳蛋白质控制

10、噬菌体浸染细菌的正确顺序是

A．注入→吸附→释放→组装→复制     B．复制→组装→释放→吸附→注入

C．吸附→注入→复制→组装→释放     D．吸附→注入→组装→复制→释放

11、 噬菌体侵染细菌的过程中，具有决定性作用的步骤是

A．噬菌体DNA注入活细菌细胞内        B．借助细菌设备，噬菌体DNA多次复制

C．借助细菌设备，合成噬菌体外壳蛋白质  D．子代噬菌体的组装和成熟释放

12、噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA属于

A．细菌的     B．噬菌体的    C．细菌或噬菌体的    D．细菌和噬菌体的

13、在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则获得上述噬菌体的方法是

A．用含³²S的培养基直接培养噬菌体

B．用含³²P的培养基直接培养噬菌体

C．用含³²S的培养基培养细菌，再用此纽菌培养噬菌体

D．用含³²P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体

14、在生物的遗传中染色体具有__________，其主要是由_______和_______组成的，其中________是一切生命活动的________，但是作为遗传物质存在的则是_______。

15、将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡，而无荚膜的R型细菌________，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则________，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的________，经实验证明这种物质是______。

16、生物体中的DNA大部分存在于______上，还有少部分存在于细胞质中的_______和______中，因此说_______是遗传物质的______。

课后习题

第1节　DNA是主要的遗传物质　

第1节　DNA是主要的遗传物质　

俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”，这句俗语隐含了什么生物学现象？（学生答：遗传现象）。

生命之所以能够代代延续，主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递，前面我们学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用，知道了染色体在生物遗传中起着重要的作用，染色体主要由什么物质组成呢？（学生答：DNA和蛋白质），那么DNA和蛋白质究竟谁才是真正的遗传物质？

（一）、对遗传物质的早期推测

现在大家都认为遗传物质是DNA，但这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索才得到的。

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。

科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们一起重走科学家的探索之路吧。

（二）肺炎双球菌的转化实验

1、格里菲思的体内转化实验：

投影展示两种菌落的不同，引导学生阅读教材P43，并思考以下问题：

（1）肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象？

（2）第四组的实验结果说明了什么？

多媒体展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验。

层层设疑，学生讨论：

（1）为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？

（2）第四组中分离出了S型活菌，S型活菌从哪里来？是S型死菌起死回生了吗？(因为R型细菌转化成了S型细菌，使小鼠患败血症而死亡。)

（3）格里菲思实验的结论是什么?

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？  

（提示：设计思路，设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独研究他们各自的作用）

2、艾弗里的体外转化实验

（1）实验材料：选用肺炎双球菌。
（2）假　　设：DNA是遗传物质。
（3）实验操作：将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。（多媒体课件演示实验过程）

（4）预期结果：只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌。

（5）实验结果：与预期结果吻合。

（6）分析结论：DNA是遗传物质。

艾弗里的实验引起了人们的关注，但是有人提出：艾弗里实验中提取的DNA纯度最高时也还混有0.02%的蛋白质，这样可能会影响到实验结果。因而，人们对艾弗里实验结果的可靠性提出了质疑。所以，探索还没有结束！要确定生物的遗传物质，必须寻找新的实验证据。那么，还有没有更具有说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢？

3、噬菌体侵染细菌的实验

讲述并投影：

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。多媒体演示实验过程。

（1）、该实验采用了什么实验方法？

（2）、分别用什么元素标记DNA和蛋白质？为什么选择这两种元素？

（3）、如何获得含有放射性同位素的噬菌体？

（4）、实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么？

（5）、该实验的结论是什么？

师生共同完成表格

实验过程及结果：

                          亲代噬菌体            寄主细胞内                子代噬菌体

第一组实验     ³²P标记DNA          有³²P标记DNA           DNA有³²P标记

第二组实验    ³⁵S标记蛋白质       无³⁵S标记蛋白质        外壳蛋白质无³⁵S

实验结论：DNA分子具有连续性，是遗传物质

课件展示烟草花叶病毒重建实验过程。

总结：少数生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。

 1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（       ）
A．R型肺炎双球菌
B．加热杀死后的R型肺炎双球菌
C．加热杀死后的S型肺炎双球菌
D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合

 2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（       ）
① DNA是遗传物质                                    ②RNA是遗传物质                                        ③DNA是主要的遗传物质                         ④蛋白质不是遗传物质                              ⑤糖类不是遗传物质                                  ⑥DNA能产生可遗传的变异
A.①④⑤⑥                 B. ②④⑤⑥     
C.②③⑤⑥                 D. ③④⑤⑥
 3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（    ）
A．DNA是主要的遗传物质          B．DNA和蛋白质是遗传物质C．DNA是遗传物质                D．RNA是遗传物质
 4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要:(         )
A.噬菌体的DNA和氨基酸
B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
C.细菌的DNA和氨基酸
D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
 5.一切生物的遗传物质是:(       )
A.核酸   B.DNA    C.RNA      D.蛋白质

1、肺炎链球菌的转化实验，不能证明的是

A．DNA是遗传物质　　　          B．DNA控制蛋白质的合成

C．蛋白质不是遗传物质　           D．染色体是遗传物质的主要载体

2、下列说法正确的是

A．一切生物的遗传物质都是DNA　　B．一切生物的遗传物质都是RNA

C．一切生物的遗传物质是核酸　　   D．一切生物的遗传物质是蛋白质

3、噬菌体侵染细菌的实验能证明的是

A．DNA是主要的遗传物质　　      B．蛋白质是遗传物质

C．DNA是遗传物质　　　　        D．DNA能产生可遗传的变异

4、注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是

A．R型肺炎双球菌                 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌

C．加热杀死后的S型肺炎双球菌     D．加热杀死后的S型菌与R型菌混合

5、下列生物中只含一种核酸的是

A．玉米            B．草履虫           C．金鱼             D．病毒

6、在细胞学水平上研究生物的有丝分裂、减数分裂和受精作用及其相互关系发现，下列哪一种结构的数量在生物的传种接代过程中，始终保持稳定

A．细胞核           B．染色体          C．DNA           D．蛋白质

7、下列结构中，不含有遗传物质的是

A．叶绿体           B．线粒体          C．核糖体         D．染色体

8、格里菲思进行了肺炎双球菌转化实验，下列哪一项不是格里菲思实验的意义

A．提出了“转化因子”的概念        B．证实了DNA是遗传物质

C．奠定了艾弗里实验的基础          D．开辟了用微生物研究遗传学的新途径

9、用放射性同位素标记噬菌体的外壳蛋白质，用其浸染细菌，当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进行测试发现，细菌细胞内无放射性。下列关于这一现象的解释，哪一项是不正确的

A．被标的噬菌体的外壳没有进入细菌细胞中

B．噬菌体DNA核心进入了细菌细胞内

C．噬菌体在细菌细胞中增殖是受噬菌体DNA控制

D．噬菌体在细菌细胞中增殖受细胞外的噬菌体外壳蛋白质控制

10、噬菌体浸染细菌的正确顺序是

A．注入→吸附→释放→组装→复制     B．复制→组装→释放→吸附→注入

C．吸附→注入→复制→组装→释放     D．吸附→注入→组装→复制→释放

11、 噬菌体侵染细菌的过程中，具有决定性作用的步骤是

A．噬菌体DNA注入活细菌细胞内        B．借助细菌设备，噬菌体DNA多次复制

C．借助细菌设备，合成噬菌体外壳蛋白质  D．子代噬菌体的组装和成熟释放

12、噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA属于

A．细菌的     B．噬菌体的    C．细菌或噬菌体的    D．细菌和噬菌体的

13、在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则获得上述噬菌体的方法是

A．用含³²S的培养基直接培养噬菌体

B．用含³²P的培养基直接培养噬菌体

C．用含³²S的培养基培养细菌，再用此纽菌培养噬菌体

D．用含³²P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体

14、在生物的遗传中染色体具有__________，其主要是由_______和_______组成的，其中________是一切生命活动的________，但是作为遗传物质存在的则是_______。

15、将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡，而无荚膜的R型细菌________，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则________，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的________，经实验证明这种物质是______。

16、生物体中的DNA大部分存在于______上，还有少部分存在于细胞质中的_______和______中，因此说_______是遗传物质的______。

课后习题