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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
典型例题
例1 所有病毒的遗传物质（ ）
A．都是DNA B．是DNA和RNA C．都是RNA D．是DNA或RNA
【解析】 病毒是非细胞生物，其成分只有DNA或RNA和蛋白质。大多数病毒所含的核酸是DNA，这种类型的病毒以DNA为遗传物质；少数病毒所含的核酸是RNA，它们以RNA作遗传物质。所以说，所有病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【答案】 D
例2 若用  ，  ，  标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能找到的放射性元素为（ ）
A．可在外壳中找到  和  B．可在DNA中找到  ， 
C．可在外壳中找到  D．可在DNA中找到  ，  ， 
【解析】 噬菌体是由DNA和蛋白质组成的，DNA含有磷酸基和含氮碱基，能够标记上  和  。而蛋白质中含有氨基（  ）和甲硫氨酸，能够标记上  和  在噬菌体浸染细菌的过程中，蛋白质外壳留在外面，没有进入细菌内，只有DNA进入细菌内，并利用细菌的化学成分为原料（氨基酸、核苷酸）来合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，因为这些原料中无放射性元素的原子，所以在子代噬菌体上，只有在某2个DNA分子中有原来侵入的那两条DNA链，其上含有  和  。
【答案】 B
例3 用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡？（ ）
A．加热杀死的
B．活的，但缺乏多糖荚膜
C．加热杀死的肺炎球菌和缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物
D．既缺乏多糖又加热杀死的
【解析】 根据肺炎双球菌的转化实验的原理及结果分析，当高温杀死的和缺乏多糖荚膜的肺炎及球菌混合感染时，活的无荚膜肺炎双球菌（无致病能力）能吸收加热杀死的有荚膜肺炎双球菌的DNA，从而转化成活的有荚膜肺炎双球菌（有致病能力），导致小鼠生病并死亡。
【答案】 C
例4 作为主要遗传物质的 DNA与蛋白质的根本区别在于（ ）
A．相对分子质量大
B．分子结构相对稳定
C．在细胞内的分布有一定规律性
D．子代DNA是以亲代DNA为模板的复制产物
【解析】 组成蛋白质的主要氨基酸约有20种，由于氨基酸的种类和数量不同，排列顺序不同，可以组成无数种蛋白质，具有贮存大量信息的潜在能力。蛋白质（特别是酶）能够控制生物的性状和代谢。但蛋白质不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往是不固定的，分子结构也不稳定，它也不能遗传给后代，所以蛋白质不是遗传物质。但分子结构决定其功能，所以两者的主要区别在于NDA的分子结构具有相对稳定性。
【答案】 B
例5 将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒具有（ ）
A．TMV型蛋白质和HRV型的RNA B．TMV型的RNA和HRV型蛋白质
C．TMV型蛋白质和TMV型的RNA D．HRV型蛋白质和HRV型的RNA
【解析】 TMV与HRV型病毒的遗传物质都是RNA，将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，由于其遗传物质是RNA，用这种新品系病毒去感染烟草，其遗传物质RNA会在烟草体内利用烟草的化学成分来合成RNA，并以此RNA为模板来合成蛋白质外壳。所以子代病毒的RNA和蛋白质都是TMV型。
【答案】 C
习题精选
一、选择题
1．肺炎链球菌的转化实验，不能证明的是（ ）
A．DNA是遗传物质 B．DNA控制蛋白质的合成
C．蛋白质不是遗传物质 D．染色体是遗传物质的主要载体
2．DNA在  溶液中的溶解度．随  的浓度变化而变化，在（ ）浓度的  溶液中溶解度最低
A．  B．
C． D．
3．下列说法正确的是（ ）
A．一切生物的遗传物质都是DNA B．一切生物的遗传物质都是RNA
C．一切生物的遗传物质是核酸 D．一切生物的遗传物质是蛋白质
4．噬菌体侵染细菌的实验能证明的是（ ）
A．DNA是主要的遗传物质 B．蛋白质是遗传物质
C．DNA是遗传物质 D．DNA能产生可遗传的变异
5．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ）
A．R型肺炎双球菌
B．加热杀死后的R型肺炎双球菌
C．加热杀死后的S型肺炎双球菌
D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合
6．  噬菌体的结构组成为（ ）
A．蛋白质、脂类 B．糖类、蛋白质
C．蛋白质、DNA D．蛋白质、RNA
7．DNA遇二苯胺会在（ ）条件下，被染成蓝色
A．0℃ B．10℃ C．50℃ D．100℃
8．下列生物中只含一种核酸的是（ ）
A．玉米 B．草履虫 C．金鱼 D．病毒
二、简答题
1．在生物的遗传中染色体具有__________，其主要是由_______和_______组成的，其中________是一切生命活动的________，但是作为遗传物质存在的则是_______。
2．将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡，而无荚膜的R型细菌________，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则________，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的________，经实验证明这种物质是______。
3．生物体中的DNA大部分存在于______上，还有少部分存在于细胞质中的_______和______中，因此说_______是遗传物质的______。
4．在做DNA的粗提取与鉴定的实验中，利用__________________________的原理，可将DNA析出，而利____________________________________的原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。
参考答案
一、选择题
l．D 2．C 3．C 4．C 5．D 6．C 7．D 8．D
二、简答题
1．重要的作用 蛋白质 DNA蛋白质 体现者 DNA
2．败血病 不能使小白鼠致死 会导致其患病死亡 转化因子 DNA
3．染色体 叶绿体 线粒体 染色体 主要载体
4．当  的物质的量浓度为0. 14mol／L时DNA的溶解度最低；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中某些物质则可以溶于酒精溶液
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