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DNA是主要的遗传物质第一课时课题：肺炎双球菌的转化实验教学目标：⒈了解遗传和变异是生命的基本特征之一，掌握染色体是遗传物质的主要载体。⒉通过肺炎双球菌的转化实验论证，培养学生分析问题的能力，实事求是、严谨的科学态度。教学重点：肺炎双球菌的转化实验教学难点：肺炎双球菌的转化实验教学内容与过程导入：构成细胞的化合物有水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等物质。那么，究竟谁才是遗传物质呢？回顾可知：水是生命之源泉；无机盐是构成复杂化合物及调节生命活动的重要物质；糖类是主要的能源物质，脂质主要作为储能及结构物质。而绝大多数生物均含有蛋白质和核酸这两种物质。19世纪末叶，生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究，认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。于是，激烈的争论开始了。争论的中心问题是：蛋白质和DNA两大物质中，到底谁才是遗传物质呢？一、染色体在生物遗传中的重要作用1、染色体与生物遗传的关系图解减数分裂雄体精子亲代减数分裂受精受精卵有丝分裂子代雌体卵细胞2、结论：染色体在生物的传种接代中能够保持一定的稳定性和连续性，因此在生物的遗传上起着主要作用。3、染色体：主要成分是蛋白质和DNA。4、结果：绝大多数学者认为，由于蛋白质是一切生命活动的体现者，因此，蛋白质是在生物的遗传中起决定性的作用。社会在进步，科学在发展。20世纪40年代，一大批具有怀疑精神的生物学者通过一系列艰苦卓越的实验，才以非常确凿的事实证明了生物体内的遗传物质主要是DNA，而不是蛋白质。啊，不容易呀！其中有两个著名的实验就是书本上所提到的：肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。我们这一节课的主要任务是研究肺炎双球菌的转化实验。二、肺炎双球菌的转化实验（实验——现象——分析——结论）1、时间、地点、人物：1928年，英国，格里菲思2、实验材料：肺炎双球菌S型细菌：有荚膜，菌落光滑，有毒性R型细菌：无荚膜，菌落粗糙，无毒性注意：荚膜是由多糖构成的，能保护细菌不被感染的动物的正常的免疫系统杀死，从而致病。3、实验过程：仔细阅读课本P2页—3页的图6-1思考问题。（1）无毒性的R型活细菌感染小鼠，小鼠死亡吗？（2）有毒性的S型活细菌感染小鼠，小鼠死亡吗？（3）被加热杀死的S型细菌感染小鼠，为什么不能使小鼠致死？（4）第四步实验中是哪一类细菌导致了小鼠死亡？转化形成的S型活细菌（5）推测为什么R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，会重新出现S型活细菌？注意：a.加热的温度一般为60摄氏度左右，不能太高。b.说明转化因子的结构相当稳定。可以用图解表示整个实验过程：注射R型活菌鼠生注射S型活菌鼠死（败血症）注射S型死菌鼠活注射S型死菌+R型活菌鼠死（败血症）3、重要结论：已经被加热杀死的S型细菌中，一定存在某种可以把R型细菌转化为有毒性的S型细菌的因子。即“转化因子”4、局限性：肺炎双球菌的转化实验中的格里菲思实验就到此结束了，格里菲思并不能知道“转化因子”是什么物质。前有古人，后有来者。前辈的遗愿需要后辈来继承和发扬。1944年，美国的艾弗里等人对此进行了深入的研究。那么，怎样才能弄清“转化因子”到底是什么物质呢？他们认为，必须对S型细菌中的物质进行提取、分离、鉴定。于是，S型细菌多糖脂类蛋白质RNADNADNA的水解产物R型R型R型R型R型S型R型分别与R型细菌混合培养结论：只有加入DNA，R型细菌才能够被转化为S型细菌。即：DNA才是使R型细菌产生“转化”的物质。换句话说，DNA才是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。第二课时课题：噬菌体侵染细菌的实验教学目标：⒈通过噬菌体侵染细菌的实验论证，培养学生分析问题的能力，实事求是、严谨的科学态度。⒉理解DNA是主要的遗传物质的原因。教学重点：噬菌体侵染细菌的实验教学难点：噬菌体侵染细菌的实验教学内容与过程导入：这世界值得怀疑的事情多了。任何真理的确定，都要经过反反复复的研究和论证。格里菲思、艾弗里等人非常辛苦地通过研究肺炎双球菌的转化实验，才得出“DNA是遗传物质”的结论，但仍有很多人怀疑他们。因为，他们的实验中，提取出的DNA，纯度最高的时候还有0.02%的蛋白质。那……这样不行，那怎样才行？重要设想：将DNA与蛋白质区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用。就好比两罪犯，我们要想认清他们每人的本质，就要把他们分开，让他们各自犯罪，直接地、单独地观察，才能得出最后的结论。三、噬菌体侵染细菌的实验1、时间、人物：1952年，赫尔希、蔡斯2、实验材料：T2噬菌体：其结构见图6-3：①本质：病毒②归属：细菌病毒——噬菌体中的一种③结构：头部和尾部④成分：DNA和蛋白质大肠杆菌：原核细胞，无细胞核，无染色体，核物质为DNA3、实验过程：仔细阅读P5页图6-4，思考并讨论下列问题：（1）整个实验中采用的实验方法有哪些？同位素标记法、离心法（2）第一排实验：红色部分代表什么？黄色部分代表什么？绿色部分代表什么？红色部分表示噬菌体的外壳，黄色部分代表DNA，绿色部分代表大肠杆菌（3）第一排实验：上清液的放射性来自哪？为什么沉淀物的放射性很低？（4）第二排实验：黄色部分代表什么？噬菌体外壳蓝色部分代表什么？DNA（5）第二排实验：沉淀物的放射性来自哪？为什么上清液的放射性很低？（6）第一排实验中，在新形成的噬菌体中为什么不能检测到35S？第二排实验中，在新形成的噬菌体中为什么不能检测到32P？解释：35S仅存在于蛋白质中，32P主要存在于核酸中。提供挂图，边看边解释吸附→注入→合成→组装→释放结论：①噬菌体的蛋白质外壳并没有进入大肠杆菌体内。②进入大肠杆菌体内的是噬菌体的DNA③合成子噬菌体的原料来自大肠杆菌④合成子噬菌体的蛋白质外壳的场所是大肠杆菌的核糖体。⑤在噬菌体中，亲代核子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。换句话说，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传给后代的。即DNA才是真正的遗传物质。提问：能否证明蛋白质不是遗传物质？不能。本实验最多能说明噬菌体的蛋白质不是遗传物质，但不能说明其它生物体的蛋白质是不是遗传物质。强调：可以推论但不能直接说明。“一个实验能说明什么，我们就说它说明了什么，或可以做出什么推论。要保持实事求是的态度！”提问：噬菌体侵染细菌实验能能不能说明它是主要的遗传物质？不能现代科学研究也发现有少数特殊的生物：以RNA为遗传物质。如烟草花叶病毒等。四、其他的遗传物质——RNA如：烟草花叶病毒(只含蛋白质和RNA)大量实验证明：DNA存在于绝大多数生物的体内，只有极少数的病毒以RNA为遗传物质，DNA是主要的遗传物质提问：DNA主要存在于什么结构？细胞核的染色体。五、遗传物质的主要载体——染色体？主要的遗传物质DNA大部分在染色体上，且含量稳定。次要载体：线粒体、叶绿体？它们的基质中含有少量的DNA。