教学基本信息
课题
第1章第一节DNA是主要遗传物质的探索（第2课时）
学科
生物学
学段：高中
年级
高一
教材
书名：《生物学必修2遗传与进化》
出版社：北京师范大学出版社
教学设计参与人员
姓名
单位
设计实施者
郭睿
清华大学附属中学奥森校区
指导者
刘健
清华大学附属中学
课件制作者
郭睿
清华大学附属中学奥森校区
其他参与者
教学目标及教学重点、难点
教学目标：
通过分析噬菌体侵染细菌的实验和烟草花叶病*感染烟草的实验，阐明DNA是主要的遗传物质。
2.基于遗传物质探索实验的设计思路和研究方法的学习，能运用概括、归纳、演绎等科学思维方法阐述遗传物质的研究过程。
教学重点：噬菌体侵染大肠杆菌实验的分析
教学难点：确认DNA是遗传物质的实验研究思路和方法
教学过程
教学环节
主要教学活动
设计意图
引入课题
回顾艾弗里肺炎链球菌体外转化实验，简介科学界因提纯技术有限对艾弗里实验结果的质疑，引入课题：遗传物质是什么？实验思路是什么？实验材料是什么？
衔接第1课时的实验结果，引出本课时的后续研究工作。
寻找证据
噬菌体侵染细菌实验设计及分析
一、回顾科学史了解噬菌体的发现过程，噬菌体小组前期取得的科研成果
讲解：
（1）T2噬菌体由蛋白质与DNA两种化合物组成。
（2）T2噬菌体能够在自身遗传物质的作用下，借助大肠杆菌完成增殖过程，噬菌体感染细菌后合成子代噬菌体的原料全部来自宿主细胞。但不清楚具体过程。
（3）组成T2噬菌体的蛋白质分子含有S元素，而P元素几乎都存在于DNA分子中。
（4）相比较而言，T2噬菌体密度小，大肠杆菌密度大。
（5）T2噬菌体借助大肠杆菌增殖一代所用的时间等。
二、T2噬菌体结构简介
讲解：T2噬菌体是一种专门寄生大肠杆菌的病*。它结构简单，外形呈蝌蚪形，具有多角形头部和棒状尾部。头部由很多相同的蛋白质亚单位构成外壳，内藏一条长50纳米的双链DNA分子。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有硫（S），磷（P）几乎都存在于DNA分子中。
设计实验探究噬菌体遗传物质是什么
问题串引导学生层层深入思考：
1.思考：物质是否进入细菌，如何才能被“看”得见，被检测出来？引出同位素标记法。
2.比较脱氧核糖核苷酸和氨基酸，思考以下问题
（1）DNA和蛋白质共有的元素有哪些？
（2）DNA特有的元素有哪些？
（3）蛋白质特有的元素有哪些？
（4）标记哪种元素代表DNA和蛋白质呢？
（5）可否标记蛋白质和DNA共有的元素，为什么？
3.思考如何让噬菌体带上标记？
（1）赫尔希和蔡斯两位科学家将细菌与35S标记和32P的噬菌体分别共同培养一段时间，共同培养多久合适？
（2）如果共同培养的时间过长，或过短会怎样？
（3）如何把菌体外面的噬菌体与大肠杆菌分开？
（4）噬菌体脱落的外壳和注入遗传物质的大肠杆菌全混在液体培养基中，我们如何彻底分离它们？
4.实验检测指标是什么？预期有哪些结果？学生填表思考。
5.实验结果分析：
赫尔希和蔡斯发现含有32P标记的亲代噬菌体DNA，寄主细胞内可以检测到放射性，子代噬菌体也可以检测到放射性，而标记放射性蛋白质的那组，亲代有，宿主细胞不含有，子代也没有放射性，可以看出在繁殖的过程中，噬菌体的蛋白质不进入细菌，DNA进入宿主，并传递给下一代，从而得出结论，DNA分子在亲子代之间具有连续性，是噬菌体的遗传物质。
6.赫尔希蔡斯实验成功的原因分析。
四、烟草花叶病*重建实验
（1）学生设计实验探究烟草花叶病*的遗传物质。
（2）讲解：年弗伦克尔-康拉特首先分别获得TMV和HRV的蛋白质外壳和RNA；然后把TMV的蛋白质与HRV的RNA混合在一起，再把HRV的蛋白质与TMV的RNA混合在一起，在合适的条件下，这些混合的大分子形成新的病*，用新病*去感染烟草叶片，发现前者出现HRV病斑，子代病*也是HRV病*，后者出现TMV病斑，子代病*也是TMV病*。
（3）引导学生得出结论：RNA是烟草花叶病*的遗传物质。
科学家前期的实验成果为学生设计噬菌体侵染实验奠定理论基础。
简介噬菌体结构为后续的实验设计铺垫。
问题串引导学生层层深入思考，设计实验探究噬菌体遗传物质是什么？培养学生科学探究的能力和理性思维。
分析坐标曲线图，提升图标分析能力，培养理性思维。
结果分析构建DNA是噬菌体遗传物质的概念。
引导学生初步体会假说演绎法在科学探究中的应用，培养学生理性思维。
引导学生应用假说演绎法设计实验探究烟草花叶病*的遗传物质。构建：RNA是烟草花叶病*的遗传物质的概念。
课程小结
带领学生回顾一下DNA是主要的遗传物质的探索过程。
回顾肺炎链球菌体内体外转化实验方法和技术，得出结论，回顾噬菌体侵染大肠杆菌实验方法和技术，得出结论，回顾烟草花叶病*重建实验方法和技术，得出结论，通过整合结论，构建DNA是主要遗传物质的概念。
科学概念的形成；DNA是主要的遗传物质。
总结科学方法和技术，升华科学探究精神。
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