DNA是主要的遗传物质复习课教学设计

第1节 DNA是主要的遗传物质复习课教学设计

（洪洞一中 高三年级 卫文超）

一、教材分析

“DNA是主要的遗传物质”一节是人教版新课程教材必修2《遗传与进化》第3章第1节的内容，本节在本模块中具有承上启下作用：前两章学习了“遗传因子的发现”和“基因和染色体的关系”后，知道遗传和染色体有关系，而染色体又主要由DNA和蛋白质组成的，那么，遗传物质是DNA还是蛋白质教材通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实，得出DNA是主要的遗传物质这一结论。所以本章是第1章、第2章的延续，DNA作为遗传物质又具有什么特点，怎么样行使功能呢这又为第4、5、6章的内容作了铺垫。 二、学情分析

尽管学生已学过这部分内容，也在高二阶段已体会了两个经典实验的发现过程，但学生对于实验过程中，相应的实验现象、实验结论以及所遵循的实验原则（单一变量、对照等）方面不能准确把握；对于同位素标记法在必修一的光合作用实验中涉及到，但在本节教学中，同样要用到同位素标记法，但用什么标记，怎样标记，不同的标记会出现怎么样不同的结果，同学们仍然不是很清楚；另外，复习生物的遗传物质又可以和必修一核酸这一节相关内容相联系。 三、教学目标

《生物课程标准》本节具体内容标准为：分析“肺炎双球菌的转化实验”的原理和过程，得出相应的结论；分析“噬菌体侵染细菌的实验”的原理 过程，得出相应的结论；说出“烟草花叶病毒的感染实验”的原理和过程，得出相应的结论；概述人类对遗传物质的探索过程，并得出“DNA是主要的遗传物质”的结论；认同科学实验技术的发展在探索遗传物质过程中的作用。 （1）知识与技能

①总结“DNA是主要遗传物质”的探索过程 ②分析证明DNA是主要遗传物质的实验设计思路 ③探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用

（2）过程与方法

培养学生分析、思考、探究实验的能力，对科学实验的方法、原理、设计做进一步的理解，提升实验设计的可操作性，同时领会实验技术进步对遗传物质探索的重要作用 四、教学重点和难点：

重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程；

噬菌体侵染细菌的原理和过程 难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程 五、教学策略：

因为是高三第一轮复习，所以我采用以下的复习模式：基础知识梳理——拓展基础知识—构建知识网络——典型例题解析——学生自主演练。通过问题引领的方式进行知识复习和纵向联系，学生自主构建知识框架，通过精选典例，学会知识应用。 六、教学过程设计

第1节 DNA是主要的遗传物质

（一）DNA是遗传物质 1. 肺炎双球菌的转化实验 （1）体内转化实验：格里菲思 提出问题，学生讨论：

① S型球菌和R型球菌结构的区别，哪种有毒，会使小鼠和人患什么病 ② R+加热杀死的S型球菌混合培养后，注射到小鼠体内，在死亡的小鼠体内能找到哪几种球菌

③ 为什么加热杀死的S型球菌还能使R型球菌转化为S型球菌 ④ S型球菌能转化成R型球菌吗 ⑤ 转化的本质是什么 ⑥ 这属于变异吗属于哪一种

⑦整个实验设计遵循什么原则自变量是什么 ⑧通过实验得到什么结论

（2）体外转化实验：艾弗里及其同事 提出问题，学生讨论：

① 艾弗里等人实验成功的关键是什么 ② 艾弗里等人实验的不足之处是什么 ③ 通过此实验得到什么结论

④ 在小鼠体内和培养基上进行转化时，S型球菌和R型球菌数量增长的过程有何区别

总结：通过以上两个实验得到什么结论

例题分析：例1．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验： ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠

③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是

A．存活、存活、存活、死亡 B．存活、死亡、存活、死亡 C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活 答案D

分析：小鼠是否死亡取决于是否有S型细菌，或者直接加入，或者是R型活菌通S型细菌DNA转化而来。 2. 噬菌体侵染细菌的实验 提出问题，学生讨论：

① 为什么肺炎双球菌的转化实验结论不令人信服选用细菌和噬菌体作实验材料的优点是什么两个实验共同的设计思路是什么

② 概括噬菌体侵染细菌的过程

③ 如何标记噬菌体35S和32P分别标记什么为什么不能用C、H、O、N来标记 ④ 用搅拌器搅拌、离心的目的分别是什么

⑤ 噬菌体的DNA进入细菌体内复制自身的DNA时需要的模板、原料分别是什么合成自己的蛋白质外壳时需要哪些材料所需酶、能量、原料、场所由谁提供

⑥ 以35S标记噬菌体侵染细菌时，沉淀物具有很低放射性的原因是什么 ⑦ 以32P标记噬菌体侵染细菌时，上清液具有很低放射性的原因是什么 ⑧ 通过实验得到什么结论 例题分析：

例2. 以含（NH4）235SO4、KH231PO4的培养基培养大肠杆菌，再向大肠杆菌培养液中接种以32P标记的T2噬菌体（S元素为32S），一段时间后，检测子代噬菌体中的S、P元素，下表中对结果的预测，可能发生的是 （ ）

选项 A B C D S元素 全部32S 全部35S 全部32S 全部35S P元素 全部31P 多数32P、少数31P 多数32P、少数31P 多数32P、少数31P 答案 D

分析：先看标记的对象是噬菌体还是细菌，再看标记的元素是什么。如果是细菌：标记元素为C、H、O、N则子代噬菌体核酸和外壳都会有标记；标记元素为S则外壳有标记，标记元素为P则核酸有标记；如果是噬菌体：标记元素为C、H、O、N、P则子代噬菌体核酸部分标记，标记元素为S则子代噬菌体均无标记。 （二）RNA也是遗传物质 例题分析：

例3．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟草叶，但二者致病

病斑不同（如下图A），试分析图B中（a）、（b）、（c）三个实验并回答问题。

（1）（a）表示用 感染烟草叶，结果 。 （2）（b）表示用 感染烟草叶，结果 。 （3）（c）表示用 感染烟草叶，结果 。 （4）（d）表示由人工合成的新病毒，其产生的后代是 型。 （5）整个实验说明 。 答案（1）TMV的蛋白质外壳 无病斑 （2）HRV的RNA出现HRV感染烟草叶的病斑 （3）TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的新病毒 出现HRV感染烟草叶的病斑 （4）HRV （5）RNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质 通过此例题的讲述让学生能更深刻地理解RNA是遗传物质。 （三）DNA是主要的遗传物质

1．具有细胞结构的生物（无论是原核还是真核）其遗传物质都是DNA。 2．不具有细胞结构的生物——病毒：多数遗传物质是DNA，如T2噬菌体。少数遗传物质是RNA，如HIV病毒，SARS病毒。

3．针对整个生物界来说，生物的遗传物质是核酸，DNA是主要的遗传物质。 例4、下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是 ( ) A.所有生物的遗传物质都是DNA

B.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA

C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA