《核酸是遗传物质的证据》教案.docx
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《核酸是遗传物质的证据》教案
第一节核酸是遗传物质的证据
一、教材分析
在前面的内容中,教科书已经说明了基因在染色体上,讨论了基因与性状的关系。
本章进一步阐述基因的化学本质和基因控制性状的分子机理。
本节是本章的第一节,既是前两章(孟德尔定律、染色体与遗传)内容的延续,也是本章内容的开端,因此在引入上就要考虑两方面的因素,一是与前两章内容联系起来,成为前两章内容的延续和深入,保证内容的连续性,二能引出本章学习的主要内容或者核心概念。
二、学情分析
学生已经了解了孟德尔根据豌豆杂交实验提出的遗传因子概念,也系统地讨论了遗传因子所遵循的分离定律和自由组合定律。
在此基础上,还学习了染色体是遗传物质载体的假说,明确了基因和性状之间的关系。
高中二年级学生有了一定的信息处理能力,能够初步分析科学实验的资料,但是由于遗传物质的本质属于微观分子世界,需要有一定的抽象思维能力和归纳分析能力。
三、学习目标
1概述噬菌体侵染细菌的过程;
2概述肺炎双球菌的转化实验;
3简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。
四、重点难点
(一)教学重点
1肺炎双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。
是主要的遗传物质。
(二)教学难点
1肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2资料分析:
噬菌体侵染细菌的实验。
五、课前准备
①学生准备:
复习孟德尔定律、染色体与遗传、预习
②教师准备:
多媒体课件(与本科核心问题,问题串)
六、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入
在前面学习的内容中,我们已经了解了孟德尔根据豌豆杂交实验提出的遗传因子概念,也系统地讨论了遗传因子所遵循的分离定律和自由组合定律。
在此基础上,还学习了染色体是遗传物质载体的假说,控制生物性状的基因位于染色体上,明确了基因和性状之间的关系。
下面,我们进一步阐述基因的化学本质以及基因控制性状的分子机理。
回忆前两章相关知识。
承上启下
染色体的化学组成成分
[问题1]
基因位于染色体上,研究基因的化学本质应该首先研究染色体的化学组成成分。
请问,染色体的化学组成成分时什么
教师提供一张染色体化学组成图片,图片显示出染色体是由DNA和蛋白质组成的,引导学生观察分析。
学生观察分析出染色体的化学成分是:
DNA、RNA和蛋白质。
认准目标,
有的放矢。
DNA是遗传物质的间接证据
[问题2]
DNA和组蛋白都在染色体行使功能方面起着重要作用,其中到底那种物质是遗传物质如何解决这个问题呢
根据已经所学的知识推测出遗传物质是什么然后寻找证据证明自己的推测是否正确。
引导学生看书第48页,自学了解DNA是遗传物质的间接证据。
教师介绍作为遗传物质必须具备的条件:
能够自我复制;能控制蛋白质的合成;携带巨大的遗传信息,并有连续性;能产生可遗传的变异。
学生从以下角度分析:
DNA的分布;
DNA的含量;
DNA的性质。
注重科学研究方法,从一般性上推导出研究思路。
[问题3]
如果DNA是遗传物质,用什么方法可以证明这一点呢
“蛋白质和核酸单独起作用”——如何分离蛋白质和核酸——选择简易材料,化学方法分开——同位素标记。
引导学生从科学研究的一般性的推论。
DNA是遗传物质的直接证据之一:
噬菌体侵染细菌实验
播放图3-1噬菌体侵染细菌实验示意图。
[问题4]
噬菌体侵染细菌实验为什么能证明DNA是遗传物质
这个问题分成以下几个小问题:
(1)噬菌体侵染细菌实验的实验材料是什么
(2)噬菌体侵染细菌实验时如何进行的关键方法是什么
(3)噬菌体侵染细菌实验的实验结果如何
(4)32P标记的T2噬菌体侵染细菌,大多数放射性进入宿主细胞的内部,并传递到子代噬菌体,说明了什么
(5)根据实验结果,你能得出什么结论
噬菌体结构简单,只有2种物质组成,能够分开,单独地进行研究。
本实验的关键方法是同位素标记法。
噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌细胞,蛋白质外壳没有进入。
32P标记的T2噬菌体侵染细菌,大多数放射性进入宿主细胞的内部,并传递到子代噬菌体,说明了DNA能够侵入细菌内部。
DNA是遗传物质。
学习科学实验的过程,了解实验材料的选择,过程的设计,实验的结果、实验的结论等。
肺炎双球菌转化实验
1实验材料
介绍此菌可感染人和老鼠,顺便解释“败血症”,接下来多媒体课件R菌和S菌的不同之处,强调荚膜的存在才使得S菌表现出毒性。
2实验过程
多媒体展示肺炎双球菌的四组转化实验并提出问题:
①预测第一组和第二组实验结果会怎样为什么
②第三组的“加热杀死”是什么意思加热的温度控制在多少度
教师指出加热的温度一般不超过90度,杀死是指S菌失去了感染能力,但里面的遗传物质并没有被破坏。
③第四组实验里活的S菌是怎么来的
④提取出的S菌的后代仍然是S菌,这说明什么
⑤究竟是什么物质使R菌转化为有毒的S菌
教师多媒体显示格里菲思的猜测:
在加热杀死的S菌中必然存在某种“转化因子”使R菌转化为有毒的S菌
⑥如果你是当时的一位科学家,为了弄清楚这种转化因子到底是什么物质,你该如何设计这个实验
引入美国科学家艾弗里和他同事们的工作,课件显示他们的实验设计和观察到的结果,引导学生分析:
①你观察到了什么实验现象
②加入DNA以后所有的R菌都能转化吗这说明什么
教师补充转化的效率其实是比较低的。
③DNA水解物是什么
解释是加入DNA酶,把DNA降解脱氧核苷酸,说明只有完整的DNA才能发生转化作用。
④艾弗里的实验说明什么
⑤艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示
回答第一组小鼠不会死,因为R菌没有毒性,第二组小鼠会死,因为S菌是有毒性的。
积极思考得出S菌应该是由活的R菌转化而来的。
思考作答:
说明这种转化是可以遗传的。
思考讨论
学生思考讨论,提出自己的实验设计思路。
用S型细菌的DNA与R型细菌混合可以得到S型细菌。
从课件中得出并不是所有的R菌都能转化成S菌。
DNA是遗传物质,蛋白质等其它物质不是遗传物质。
分析比较得出关键思路在于把DNA和蛋白质分开来,单独观察它们的作用。
引入本节课的第一个关键实验。
激发学生科学探究的热情
让学生沿着科学发展的轨迹观察问题,发现问题,提出问题并进一步分析问题。
培养学生科学思维和科学探究的能力
培养学生分析问题,归纳结论的能力
烟草花叶病毒的感染和重建实验
投影:
烟草花叶病毒相关知识。
引导:
学生模拟噬菌体侵染细菌实验设计实验方案证明RNA也是遗传物质。
通过烟草花叶病病毒感染烟草的实验,得出除了DNA之外,有些病毒体内的RNA是该病毒的遗传物质。
思考讨论
学生思考,写出自己的实验设计方案。
树立辩证唯物主义世界观
归纳总结
细胞生物遗传物质是DNA
非细胞生物的遗传物质是DNA或RNA,所以说DNA是绝大多数生物遗传物质,只是某些病毒的遗传物质,即核酸是生物的遗传物质。
七、板书设计
第三章遗传的分子基础
第一节核酸是遗传物质的证据
一、染色体的化学组成成分
二、DNA是遗传物质的间接证据
三、DNA是遗传物质的直接证据
1噬菌体侵染细菌实验
2肺炎双球菌的转化实验
3烟草花叶病毒的感染和重建实验
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