【文档说明】高中生物必修二《第1节 DNA是主要的遗传物质》教学设计-统编人教版.docx,共(7)页,684.627 KB,由小喜鸽上传
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第1节DNA是主要的遗传物质教学目标1.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。2.分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。3.理解DNA是主要的遗传物质。4.探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用。教学重难点【教学重点】1.肺炎链球菌转化实验的
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】肺炎链球菌转化实验的原理和过程。教学过程一、导入新课(建议下载使用视频:【情境素材】DNA是主要的遗传物质。)染色体主要由蛋白质和DNA组成。在这两种物质中,究竟哪一种物质是遗传物质呢?二、讲授新课(一)对遗
传物质的早期推测教师引导学生阅读课本P42页“对遗传物质的早期推测”,回答问题。1.20世纪20年代(1)观点:蛋白质是生物体的遗传物质。(2)理由:①它是由大约20种的氨基酸组成的。②氨基酸有多种的排列顺序,可能蕴含有
遗传信息。2.20世纪30年代(1)观点:DNA是遗传物质的观点占主导地位。(2)对DNA分子的认识:①DNA分子是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。②脱氧核苷酸有四种,化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。那么,科学家是如何证明DNA是遗传物质的呢?接下来,我们将跟
着科学家的步伐,重走科学探究之路。(二)证明DNA是遗传物质的经典实验1.肺炎链球菌体的转化实验(体内)教师展示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图,让学生指出何者是R型菌体?何者是S型菌体?菌落各是怎样?毒性呢?以加深学生对两种细菌的了解。S型菌(左)具有多糖类
荚膜,具有保护作用,菌落光滑、有毒性;R型菌(右侧),菌落粗糙、无毒性。教师引导总结S型菌和R型菌的区别:教师展示肺炎链球菌体的转化实验图,引导学生进行分析总结:实验结论:已经加热杀死的S型细菌中,可能含有某种物质使R
型细菌转化为S型细菌的物质,该物质称为“转化因子”。教师引导学生思考:思考1:S型细菌的主要组成成分是什么?其中能使R型细菌转化为S型细菌的物质(转化因子)是什么呢?思考2:如何设计实验找出转化因子?(提示:设法将S型菌的各成分分开,分别
观察各种成分的作用。)2.艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(体外实验)教师展示实验,引导学生分析实验:(1)S型菌的DNA能使R型菌发生转化。(2)S型菌的蛋白质等其他物质不能使R型菌发生转化。(3)结论:DNA是遗传物质,蛋白质和多糖不是遗传物质,DNA赋予了生物体遗传特性。艾弗里的实验
引起了人们的注意,但是,由于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,仍有人对实验结论表示怀疑。有没有比细菌更简单的实验材料?1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同
位素标记的新技术,完成了另一个更具有说服力的实验。3.噬菌体侵染细菌的实验教师展示T2噬菌体的图片,介绍噬菌体的特点、噬菌体和大肠杆菌的关系以及噬菌体侵入大肠杆菌的过程(建议插入视频:【知识解析】噬菌体侵染细菌的过程)。整体设计
思路:要想证明噬菌体里面蛋白质和DNA谁是遗传物质,只需证明噬菌体要将谁导入细菌体内!第一步:分别标记大肠杆菌;第二步:分别标记噬菌体;第三步:标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌;第四步:分析实验结果,得出结论。标记方法:同位素标记法。引导学生思考:如何获得被标记的大肠杆菌和
噬菌体呢?(1)标记大肠杆菌大肠杆菌+含35S的培养基→含35S的大肠杆菌大肠杆菌+含32P的培养基→含32P的大肠杆菌(2)标记噬菌体噬菌体+含35S的大肠杆菌→含35S的噬菌体噬菌体+含32P的大肠杆菌→含32P的噬菌体(3)标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌混合培
养上清液:放射性很高被35S标记的噬菌体→新噬菌体中没有35S+大肠杆菌搅拌、离心沉淀物:放射性很低混合培养上清液:放射性很低被32P标记的噬菌体→新噬菌体中有32P+大肠杆菌搅拌、离心沉淀物:放射性很高引导学生进行分析总结:教师引导学生思考:思考:为何在35S标记的组,沉淀物中会含有较低的放
射性?(在35S标记的组,沉淀物中会含有较低的放射性因为搅拌不充分,噬菌体吸附在大肠杆菌表面没有分开。)思考:为何在35P标记的组,上清液中会含有较低的放射性?(在32P标记的组,上清液中会含有较低的放射性因为保温时间过长或过短。时间过短噬菌体还未来得及侵入大肠杆菌,时间过长噬菌体使细菌裂解,
被释放出来了。)4.烟草花叶病毒感染和重建实验教师引导学生思考:DNA是唯一的遗传物质吗?有的生物如烟草花叶病毒(简称TMV),基本成分是蛋白质和RNA,体内并没有DNA,而只含有RNA,它的遗传物质
是什么呢?教师展示实验过程:1957年,格勒和施拉姆用石炭酸处理烟草花叶病毒,去掉了蛋白质,只剩下RNA,再将RNA接种到正常烟草上,结果发生了花叶病;而用蛋白质部分感染正常烟草,则不发生花叶病。即:a.烟
草花叶病毒的RNA+烟草→烟草患花叶病b.烟草花叶病毒的蛋白质+烟草→烟草正常结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,而不是蛋白质。(1)烟草花叶病毒感染和重建实验(2)实验过程:TMVB的蛋白质感染TMVA的RNA结论:控制TM
V性状的物质是RNA而不是蛋白质,即:RNA是遗传物质。感染重建病毒烟草出现TMVB的病斑重建病毒烟草出现TMVA的病斑TMVA的蛋白质TMVB的RNA4.教师引导学生归纳生物的遗传物质(三)生物的遗传物质生物所含核酸遗传物质细胞生物DNA、RN
ADNA病毒DNA病毒DNADNARNA病毒RNARNA病毒的遗传物质是DNA或RNA所有生物绝大多数生物的遗传物质为DNA,极少数病毒(RNA病毒)的遗传物质为RNA,所以DNA是主要的遗传物质遗传物质必须具备的特点:(
1)在生长和繁殖过程中能精确的复制自己;(2)具有存储巨大遗传信息的能力;(3)分子结构相对稳定;(4)能指导蛋白质的合成,从而控制生物的性状和新陈代谢。三、课堂反馈1.噬菌体外壳的合成原料直接来自于
(A)A.细菌B.噬菌体C.原噬菌体外壳降解D.环境2.“DNA是主要的遗传物质”是指(B)A.遗传物质的主要载体是染色体B.大多数生物的遗传物质是DNAC.细胞里的DNA大部分在染色体上D.染色体在遗传上起主要作用3.肺炎链球菌的转化实
验,不能证明的是(D)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4.用噬菌体去感染体内含32P的细菌细胞,在细菌解体后含32P的是(A)A.子代噬菌体DNAB.子代噬菌体所有部分C.子代噬菌体
蛋白质外壳D.子代噬菌体不含32P四、课堂小结教师与学生一起小结本节知识,学生边讲教师边板书,或通过课件展示。