肺炎双球菌转化实验教案

肺炎双球菌转化实验教案课题DNA是主要的遗传物质教学重点1．肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。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。教学目标知识目标理解证明DNA是遗传物质的两个实验。能力目标1．通过肺炎双球菌的转化实验，训练学生确定自变量和因变量，设计科学实验方案的能力。2．培养学生分析、归纳的能力。情感目标1．遗传的主要物质是DNA，这从遗传和变异的角度强调了生命的物质性，培养学生辨证唯物主义世界观的树立。2.学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神教学内容教师行为学生活动设计意图导入教学内容格里菲思肺炎双球菌转化实验【提问】遗传物质的载体是什么？【讲述】染色体是遗传物质的载体，染色体是由DNA和蛋白质组成，那么它们中哪一种是遗传物质呢【讲述】这一问题曾经是生物界激励争论的话题。大多数学者认为，蛋白质是生命活动的承担者和体现者，因此蛋白质在生物的遗传中起决定性的作用。但是，随着越来越多的科学实验证明：生物体内主要的遗传物质是DNA而不是蛋白质。那人们是怎样发现DNA是主要的遗传物质的呢？今天我们一起来学习证明DNA是遗传物质的经典实验。【讲述】1928年英国科学家格里菲思做了这样一个实验。1、将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠生活健康，没有死亡。2、将S型的细菌注射到小鼠体内，小鼠患病死亡。讲到这里，同学们肯定很惊讶为什么S型的细菌会使小鼠死亡。肺炎双球菌是一种病原菌，存在光滑型（Smooth简称S型）和粗糙型（Rought简称R型）。其中，光滑型的细菌会产生夹膜，菌落是光滑的，有毒，在人体内导致肺炎，在小鼠体内会使小鼠患败血症而死亡。而粗糙型的细菌不产生夹膜，菌落表面是粗糙的，没有毒性，在人和动物体内都不会导致病害。因此，1组中小鼠没有死亡，2组中小鼠死亡了。【讲述】实验继续。3、将加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。同学们，我们看到1组中注射R型细菌小鼠没有死亡，3组中，加热杀死的S型细菌也没有使小鼠死亡。那同学们猜想一下，如果把它们混合在一起注射到小鼠体内，小鼠会死亡吗？事实与我们的想法背道而行，小鼠患病回答：染色体回答：DNA(或蛋白质)回答：S型细菌可能有毒回答：不会通过提问导入新课先通过实验让学生“看到”现象，让学生思考，再讲解原因，这样更能引发学生的思考通过设疑引起学生的兴趣艾弗里实验死亡了。于是格里菲思把小鼠解剖开，在小鼠的体内分离出了有毒性S型活细菌，将S型细菌继续培养，再注射到小鼠体内。小鼠同样患病死亡了。【提问】综合上述实验，思考造成实验4结果的原因，可以做哪些假设？【讲述】蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80—100OC温度范围内，蛋白质将会失活，，DNA双链将解开；当温度降至55OC左右时DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性却不能恢复。R型细菌使S型细菌复活？S型细菌已经加热杀死了，而R型细菌也并没有“灵丹妙药”，很明显不可能。R型细菌用了“变身术”，变成了S型细菌，这就像魔术师耍魔术，我们都知道，魔术师是用了一定的道具的，那R型细菌的道具是什么呢？【讲述】很有可能就是S型菌内的一种物质就是这个“道具”，使R菌转化成S菌。我们一起看格里菲斯是怎么想的，他认为：加热杀死的S型菌内必然有某种促进这一转化的活性物质，他把这种活性物质称为转化因子。我们和科学家不谋而合呀。既然有转化因子，那这种转化因子是什么呢？【讲述】后来艾弗里和他的同事改进了格里菲思的实验。从S型细菌提取得到DNA、蛋白质和多糖等物质。1、将提取到得DNA加入已培养了R菌的培养基中，培养一段时间后，培养基上出现了S菌，R菌也有。大家想一想，这样能不能证明DNA就是转化因子？这样是不能的，因为还没有否定其他物质不是转化因子。因此，实验继续，2、将蛋白质和多糖分别加入已培养了R菌的培学生讨论并回答：①R型细菌使S型细菌复活。②R型细菌转化成了S型细菌思考有可能是是S型细菌体内的一种物质使R菌转化成S菌。思考回答：能形象比喻，使学生更容易理解培养学生科学的态度和分析问题的能力养基中，培养一段时间后，培养基上只有R菌。为了更加充分证明DNA就是转化因子，艾弗里又做了一组实验，4、将提取的DNA用DNA酶（降解DNA）处理一段时间，再加入到已培养了的R型细菌的培养基中，培养一段时间后，培养基上只有R菌。我们一起分析一下实验，从4组实验中看出，只有加入了DNA的培养基中才有S菌出现。这说明了什么呢？【讲述】回答很正确。当时，艾弗里也是这样想的，他得出一个结论：DNA才是使R菌产生稳定遗传的物质。也就是说：DNA才是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。【提问】这个实验的设计有何巧妙之处？这个实验的成功之处就在于将S菌体内的物质分开，单独地观察它们的作用。艾弗里的实验引起了人们的关注，但是并不是所以惹都相信这一结果。科学是一个很严谨的，不能有任何马虎。有人提出，艾弗里实验过程中提取的DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，很有可能就是这0.02%的蛋白质使R菌转化成S菌。因此并不能证明DNA就是遗传物质。那要怎样才能证明呢？如果我们彻底把DNA和蛋白质分开，再单独观察它们的作用，是不是就可以证明DNA是遗传物质了呢？那要怎样把它们分开呢？同学们可以从它们的元素组成着手思考，下节课我们一起来解决。下课。回答：DNA就是转化因子回答：把DNA、蛋白质、多糖等分开单独观察效果。思考讨论引发学生思考板书设计肺炎双球菌转化实验一、格里菲思实验(1)R型菌→老鼠→活(2)S型菌→老鼠→死(3)灭活S型菌→老鼠→活(4)活R型+死S型→老鼠→死结论：二、艾弗里实验结论：DNA是遗传物质。