第一节 遗传的物质基础 一 DNA是主要的遗传物质

教学设计方案

【教学重点、难点、疑点及解决办法】

1．教学重点及解决办法

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。

解决办法：

　　（1）通过学生分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程，使学生确信S型死细菌细胞中含有某种转化因子。再通过艾弗里的体外转化实验，即从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等分别加入培养R型细菌的培养基中，引导学生明确只有DNA具有转化作用。

　　（2）通过学生分析赫尔希的噬菌体侵染细菌的实验过程，用同位素标记法，明确只有噬菌体的DNA注入到细菌体内，而蛋白质外壳留在外面，经分析得出，子代噬菌体DNA和蛋白质，都是在注入到细菌体内的噬菌体DNA指导下完成的，说明DNA是连续的。

2．教学难点及解决办法

教学难点：

　　（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

　　（2）如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传物质？

解决办法：

　　（1）从科学研究方法入手，对每一个实验步骤进行分析，尤其要重视第3步和第4步两个实验。何谓加热杀“死”？杀“死”后的S型细菌还含有某种转化因子？这里需要从两方面说明，一方面加热的温度一般为60℃左右，不能太高；另一方面说明转化因子的结构相当稳定。另外，在设问“肺炎双球菌的转化实验中，证明DNA是遗传物质的实验设计中最关键的思路是什么？”通过学生回答、教师引导，最后指出关键是“DNA和蛋白质分开，单独、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。”

　　（2）通过讲解烟草花叶病的实例来说明，并列表对比。

　　

【课时安排】  1课时。

【教学过程】

引言：上个学期我们已经学习过了生物的新陈代谢、生殖和发育，这些都是生物的基本特征。在新陈代谢和生殖发育的基础上，生物还表现出遗传和变异的特性，这也是生命的基本特征之一。从今天开始，我们将要学习这方面的知识。

第六章  遗传和变异

　　那么，遗传和变异究竟是怎样发生的？在生物体内是什么物质对遗传和变异起着决定作用？生物的遗传和变异有哪些共同的基本规律？对于这些问题，我们将在这一章进行学习。

　　我们知道，子代和亲代在性状上相似，是由于亲代将决定生物性状的遗传物质传给了后代，那么什么是遗传物质呢？

                      第一节  遗传的物质基础

一、DNA是主要的遗传物质

　　通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的学习，认识到染色体在生物的传种接代中具有重要作用。染色体的主要成分是蛋白质和DNA。那么，这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？请看下面两个著名的实验。

1．DNA是遗传物质的证据

　　（1）肺炎双球菌的转化实验

　　出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生对图指出何者是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。

提问：

　　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？

　　③艾弗里及其同事的设计思路是什么？他们的研究结果说明了什么？

　　学生阅读教材P2－P3，边看书边看图解，回答上述问题。

　　教师根据学生回答进行点拨，并强调：

　　实验过程可分为四大步骤：注射无毒性的R型活细菌，小鼠正常；注射有毒性的S型活细菌，小鼠患败血症死亡；注射加热杀死了的S型细菌，小鼠正常；注射“R型活细菌+杀死的S型细菌”，小鼠患败血症死亡。

　　第四组的实验结果表明，被加热杀死的S型细菌中，存在着使R型活细菌转变成S型细菌的“转化因子”。这一“转化因子”究竟是什么物质，当时的格里菲思并不知道。

　　DNA、蛋白质和多糖等，何者是“转化因子”，即遗传物质？艾弗里和他的同事设法以S型活细菌中提取DNA、蛋白质、糖类及无机物，分别与R型细菌混合培养，其结果是，只有加入DNA的，R型才转化为S型细菌。这一结果表明：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

　　（2）噬菌体浸染细菌的实验

　　出示 噬菌体模式图，学习完各部分结构名称后，教师归纳：

　　噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，它的头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA。

　　出示 噬菌体浸染细菌的实验过程图。

　　学生阅书P3-P4页，然后回答问题：

　　①放射性同位素 和放射性同位素 用于标记噬菌体的何种成分？有什么目的？

　　②叙述噬菌体侵染细菌的实验过程。

　　③噬菌体在细菌体内的增殖是在何物质的作用下完成的？根据是什么？

　　④这个实验的结果说明了什么？

教师归纳：

　　①从元素组成来看，由于蛋白质分子中含S而不含P，DNA分子中含P而不含S。这样，就可让一部分噬菌体只标记蛋白质而不标记DNA，另一部分噬菌体只标记DNA而不标记蛋白质，从而分别观察这两种大分子物质的变化和作用。

　　②噬菌体侵染细菌的过程：

　　吸附→注入（DNA）→复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→组装子代噬菌体。

　　③噬菌体在细菌体内的增殖是在噬菌体DNA的指导下完成的，因为对被标记物质进行测试，结果表明噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，只有噬菌体的DNA才进入细菌体内。

　　④实验结果表明：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

2．DNA是主要的遗传物质

　　（1）某些病毒的遗传物质是RNA

　　如烟草花叶病毒，不含有DNA，只含有蛋白质和RNA。对这些病素来说，RNA就起着遗传物质的作用。

　　（2）绝大多数生物的遗传物质是DNA。

（三）总结

　　通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体浸染细菌的实验，充分说明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

　　虽然少数病毒的遗传物质是RNA，但绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。

【板书设计】

第六章  遗传和变异

第一节  遗传的物质基础

一、DNA是主要的遗传物质

1．DNA是遗传物质的证据

　　（1）肺炎双球菌的转化实验过程和结论

　　（2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论

2．DNA是主要的遗传物质

　　（1）某些病毒的遗传物质是RNA

　　（2）绝大多数生物的遗传物质是DNA