证明DNA是遗传物质的实验(附教学用)
DNA是遗传物质教学设计
DNA是遗传物质教学设计教学目标：（一）知识目标掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及从实验中得出的结论（DNA是遗传物质）。
（二）能力目标1、通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步，并提高逻辑思维的能力。
2、用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
（三）情感目标1、概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。
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，进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。
重点难点（一）重点：肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
（二）难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
方法与策略：根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，通过对资料、图片的展示，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。
“引导探究”教学模式流程: 设疑导入→引导探索→归纳总结→拓展升华教学过程板书提纲第一节遗传信息DNA是主要的遗传物质储有大量遗传信息1、遗传物质的基本特征通过自我复制保持前后代一定得连续性结构稳定，但能产生遗传的变异肺炎双球菌转化实验2、证明遗传物质实验噬菌体浸染细菌的实验（关注注入物质）烟草花叶病病毒感染烟草的实验DNA是主要的遗传物质绝大多数生物的遗传物质是DNA RNA病毒：HIV、SARS冠状病毒、烟草花叶病毒3、绝大多数生物的遗传物质是核酸，DNA是主要的遗传物质。
DNA是主要的遗传物质(教学)——高中生物学必修二(28张PPT)
思考3.用35S和32P分别标记什么?为什么这样标记?用32P标记DNA,35s 标记蛋白质，分两组分别去 侵染大肠杆菌。由于仅蛋白质分子中含有S, 而 P 几乎都存在于DNA 中，这样就可以把DNA 和蛋白 质分离开，单独的观察它们的作用4.用C 、H 、O 、N等元素标记，行不行?不 行 ，T2 噬菌体结构组成简单，只有DNA和蛋 白质两种化学物质。
段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等
艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的 实验设计?这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启
思考
从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么?在实际操作过程中最大的困 难是什么?从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没 有这种物质的情况下，实验结果会有什么变 化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含 有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。
思考
第三章基因的本质第1节 DNA 是主要的遗传物质
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组 成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢?这 个问题曾引起生物学界激烈的争论。
思考
思考你认为遗传物质可能具有什么特点?遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。
结论
艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验 材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优 点 ?细菌和病毒作为实验材料，具有以下优点：(1) 个体很小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒 无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。易于观察 因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。(2) 繁殖快，细菌20~30min 就可繁殖一代，病毒短 时间内可大量繁殖。
证明dna是遗传物质的科研方法及经典实验
证明dna是遗传物质的科研方法及经典实验证明DNA是遗传物质的科研方法及经典实验主要包括：
肺炎双球菌的转化实验：格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验均证明了DNA是遗传物质。
噬菌体侵染细菌实验：赫尔希和蔡斯通过该实验证明DNA是遗传物质。
他们利用放射性同位素标记技术，证明了噬菌体感染细菌时，DNA携带了遗传信息，并且DNA是遗传物质。
烟草花叶病毒侵染烟草实验：通过对比正常细胞和感染病毒的细胞，证明了RNA也是遗传物质。
此外，后来沃森和克里克还发现DNA具有右手双螺旋结构，并提出DNA的复制方式为半保留复制。
这些科研方法及经典实验共同证明了DNA是主要的遗传物质。
dna是主要遗传物质教学设计(多篇)
dna是主要遗传物质教学设计（多篇）篇：《DNA是主要的遗传物质》设计《DNA是主要的遗传物质》教学设计一、设计理念根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主合作探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。
二、教学目标知识与技能：使学生掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及从实验中得出的结论形成相应的知识结构，培养学生生物科学素养。
过程与方法：通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，体验科学家的探究思维，学会科学研究的方法和基本步骤。
情感态度与价值观：概述人类对遗传物质的探索过程发展科学思维和创新的能力。
教学重点：肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
教学难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
体验科学家的探究思维。
教学方法及学法根据以学生为主体的教学原则，以“自主性、探究性、合作性”为模式，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“问题探究法”教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生按如下6步探究模拟科学发现过程，发展其科学思维和创新的能力。
学法：1）复习旧知――由已知引入未知；2）创设情境――提出问题；3）过程探究1――对照分析体验方法；4）过程探究2――设计实验分析评价；5）过程探究3――引导分析突破难点；6）反思――提高认识，建立知识体系。
四、教学程序及设想（一）复习旧知――由已知引入未知教师利用多媒体引导学生回忆孟德尔通过豌豆实验的证明和摩尔根通过果蝇实验的证明及其他科学家的发现提出问题：谁是遗传物质？设计意图：以史导史，认同科学是一个过程。
同时创设问题情景，以此来激发学生强烈的求知欲。
（二）自主学习――对照分析体验方法探究过程1 体内转化实验――格里菲思等指导学生阅读：对遗传物质的早期推测及肺炎双球菌的转化实验。
高中生物证明DNA是遗传物质的经典实验剖析及拓展学法指导
高中生物证明DNA是遗传物质的经典实验剖析及拓展证明“DNA是主要的遗传物质”，课本选取了两个经典实验：一个是肺炎双球菌的转化实验，另一个是噬菌体侵染细菌的实验。
经典实验，往往蕴含着丰富的实验思想、研究方法、重要的结论等，深刻领会其独到的“经典之处”，能提升我们学习的能力。
一. 肺炎双球菌的转化实验1. 基本过程及结论（1）原理：S型菌可使小鼠患败血病死亡（2）格里菲思转化实验（体内转化，过程见教材P3页）（3）艾弗里转化实验（体外转化，过程见教材P3页）（4）结论：由上述实验可知，DNA是遗传物质2. 拓展思考本实验与噬菌体侵染细菌的实验设计的最关键之处是什么？两个实验有何不同？答：两个实验思路基本相同：都是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用。
不同之处在于，运用的方法不同：肺炎双球菌的转化实验利用了从S型菌直接提取分离各种物质的方法，而后者则是利用了放射性元素示踪性，间接将蛋白质和DNA 分离。
二. 噬菌体侵染细菌的实验1. 基本原理及结果分析（1）原理：T2噬菌体（仅由DNA和蛋白质两种成分）侵染细菌后，在自身遗传物质的控制下，利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成分，从而进行大量繁殖。
（2）结果：噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，进入细菌内部的是噬菌体的DNA。
（3）结论：DNA是遗传物质。
2. 拓展思考（1）为什么选用T2噬菌体作为实验材料？答：因噬菌体仅由内部的DNA分子及外部的蛋白质外壳组成，而进入细菌细胞内的仅仅是其内部的DNA分子，只需证明遗传物质是DNA还是蛋白质。
（2）为什么选用35S和32P分别对噬菌体蛋白质和DNA作标记？答：经过分析，在T2噬菌体的化学成分中，60%是蛋白质，40%是DNA。
对其进一步分析表明，硫仅存在于蛋白质分子中，99%的磷存在于DNA分子中。
(整理)证明DNA是遗传物质的科研方法及经典实验
．证明DNA是遗传物质的科研方法及经典实验（1）科学家们证明DNA是遗传物质的一般方法是：设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。
（2）肺炎双球菌的转化实验过程：①R型活细菌（菌落粗糙、无荚膜、无毒性）注射小鼠→_____②S型活细菌（菌落光滑、有荚膜、有毒性）注射小鼠→_____ ③加热杀死S型菌注射小鼠→_____ ④R型活菌+灭活S型菌注射小鼠→_____对实验现象的分析和初步结论：无毒的R型细菌与死的S型菌混合注射后，在小鼠体内转化成了有毒性的S型细菌，并可以遗传。
说明在第④组实验中，加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”。
结论：_____是肺炎双球菌的遗传物质。
（3）噬菌体侵染细菌的实验方法：用35S 标记一部分噬菌体的蛋白质，用32P 标记另一部分噬菌体的DNA；分别将它们去侵染细菌，发现噬菌体在细菌体内大量繁殖。
分析：生物学家对被标记的物质进行测试，结果表明，噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部，而是留在细菌外，只有噬菌体的DNA进入细菌体内。
结论：在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是_____，而不是_____。
因此，噬菌体的遗传物质是_____。
2．生物的遗传物质（1）遗传物质的分布和种类：①绝大多数生物的遗传物质是_____ ②少数病毒的遗传物质是_____③近年发现的朊病毒的遗传物质是一种特殊的蛋白质（2）结论：①_____是生物主要的遗传物质②病毒的遗传物质是_____或_____ ③一般来说，蛋白质不起遗传物质的作用3．细胞核遗传和细胞质遗传生物的性状遗传受_____内遗传物质（染色体上的DNA）控制的遗传现象，叫细胞核遗传；受_____内遗传物质（线粒体和叶绿体中的DNA）控制的遗传现象，叫做细胞质遗传。
一般来说，生物的遗传是_____________共同的结果。
二．典型例题分析例1、若用DNA酶处理S型细菌，使之与活的R型细菌一起感染小鼠，结果或结论错误的是（）A．小鼠死亡B．多糖不是遗传物质C．能证明DNA是否为遗传物质D．能证明蛋白质不是遗传物质〖解析〗：本例是肺炎双球菌转化实验的步骤⑤中的操作之一。
初中生物《《DNA 是主要的遗传物质》教学设计
“DNA是主要的遗传物质”教学设计1教学内容分析“DNA是主要的遗传物质”是苏教版义务教育教科书《生物学》八年级下册第22章“生物的遗传和变异”中的第一节，本节重点是引导学生说明DNA是主要的遗传物质，基因是包含遗传信息的DNA片段，是细胞核在生物遗传中的重要功能的深度补充，也是学生学习遗传规律、人的性别决定和生物的变异等遗传学问题的基础。
依据课程标准中的概念：①说明DNA是主要的遗传物质。
②说出基因是包含遗传信息的DNA片段。
以及要求有：借助图示或模型阐明染色体、DNA和基因的关系。
本节的教学设计思路是：通过“DNA鉴定技术”“核酸检测”引入新课，直指DNA是主要的遗传物质。
通过常见的遗传现象的分享，此引出“遗传”这个概念，并进一步拓展到“遗传物质”是什么?在分析伞藻作为实验材料的优点，体会实验材料的选择对于实验成功的重要影响。
分析伞藻实验一和实验二后思考进一步实验的思路，并利用模型进行模拟。
最终得出控制生物性状的遗传信息主要储存在细胞核中。
探索“谁是遗传物质”的实验思路，通过分析噬菌体侵染细菌的过程说出噬菌体的遗传物质是DNA，对于DNA是主要遗传物质结论的得出，是众多科学家层层深入实验探究的结果。
结合资料进行实例分析，归纳出基因是具有遗传效应的DNA片段。
观看新冠病毒全基因组的测序相关视频，完善概念DNA是主要的遗传物质，基因通常是具有遗传效应的DNA片段。
借助图示阐明染色体、DNA和基因三者之间的关系。
在多个环节借助智慧课堂加强师生和生生间的互动，有效助力学生的学习。
本节学习可以为学生由宏观至微观学习奠定概念、思维和方法基础，做好后续遗传规律、人体性别决定、变异等学习的铺垫。
2学情分析学生在七年级已经学习了生物的生命现象，知道遗传和变异是生物特有的生命现象之一，也已初步了解细胞核是细胞的控制中心，细胞核中有染色体，染色体中含有遗传物质，能贮存和传递遗传信息，这些都与性状的表现有关。
这些知识都为本节课的学习打下了一定的基础。
DNA是主要的遗传物质(第1课时)(教学设计)-高一生物课件(沪科版2020必修2)
第一章第一节DNA是主要的遗传物质（第一课时）教学设计
一、教学目标
1、生命观念：认识大多数生物的遗传物质是DNA
2、科学思维：通过科学史学习，锻炼归纳概括、推理论证的能力，培养批判性思维
3、科学探究：认识科学探究的基本步骤，尝试自己设计实验的关键步骤
4、社会责任：认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
二、重点与难点
（一）教学重点：
（1）肺炎链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
（二）教学难点：
（1）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程
三、教学过程：。
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亲代噬菌体
亲代噬菌体
寄主细胞
子代噬菌体
噬菌体侵染细菌实验
（同位素示踪法） 同位素示踪法）
亲代噬菌体
32P标记 标记
寄主细胞
子代噬菌体
结论
DNA
35S标记 标记
DNA中有 DNA中有 32P标记
外2P标记
外壳蛋白无 35S标记
DNA是真正 DNA是真正 的遗传物质。 的遗传物质。
染色体在遗传中 具有重要作用。 具有重要作用。
染色体的结构 思考： 思考：染色体 是由什么物质 组成？ 组成？
DNA与蛋白质 DNA与蛋白质 究竟哪种是遗 传物质？ 传物质？
蛋白质
一、对遗传物质的早期推测
20世纪20－30年代，对于遗传物质是什 20世纪20－30年代， 世纪20 年代 么，科学家都有哪些观点？ 科学家都有哪些观点？ 20世纪20年代，对蛋白质的化学组成与 20世纪20年代， 世纪20年代 分子结构有一定的了解。 分子结构有一定的了解。 30年代， DNA的化学组成有一定的了解， 30年代，对DNA的化学组成有一定的了解， 年代 的化学组成有一定的了解 但是对DNA的分子结构还不了解。 DNA的分子结构还不了解 但是对DNA的分子结构还不了解。
为此， 为此，哪两位科学家又设计了什 么实验来证明Avery的结论？ 的结论？ 么实验来证明 的结论
1952年，Hershey和Chase 用32P标志噬 菌体DNA,用35S标志蛋白质
T2噬菌体的模式图
T2噬菌体是一种专门寄生 在细菌体内的病毒，它的 在细菌体内的病毒， 头部、 头部、尾部的外壳都由蛋 白质组成的， 白质组成的，头部内含有 一个DNA分子。如图所示： 分子。 一个 分子 如图所示：
1、将R型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。 、 型的活细菌注射到小鼠体内， 型的活细菌注射到小鼠体内 小鼠不死亡。
2、将S型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 、 型的活细菌注射到小鼠体内， 型的活细菌注射到小鼠体内 小鼠患败血症死亡。
结论： 型的活细菌对小鼠有毒， 型的活细菌无毒。 结论： S型的活细菌对小鼠有毒，而R型的活细菌无毒。
病毒RNA 病毒
病毒
小
结
核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？ 核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？ 重点内容：说明DNA是遗传物质的实验证据 重点内容： 说明DNA是遗传物质的实验证据： DNA是遗传物质的实验证据：
▲ ▲
肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 DNA是主要的遗传物质 DNA是主要的遗传物质
蛋白质
假设某种病毒（例如烟 假设某种病毒（例如烟 病毒 草花叶病毒） 草花叶病毒）中不含 DNA，只含RNA与蛋白质， RNA与蛋白质 DNA，只含RNA与蛋白质， 那么什么才是遗传物质 呢？你可以设计怎样的 实验来证实？ 实验来证实？
烟草花叶病毒
正常的烟草叶 感
烟草花叶病毒
染 病 毒 烟草花叶病毒 的 烟 草 叶
DNA是遗传物质。 DNA是遗传物质。 是遗传物质
科学家是设法把DNA与蛋白质分开， DNA与蛋白质分开 由此可见:科学家是设法把DNA与蛋白质分开， 从而单独地、直接地去观察DNA与蛋白质的作用。 DNA与蛋白质的作用 从而单独地、直接地去观察DNA与蛋白质的作用。
为什么人们对Avery的实验结论 的实验结论 为什么人们对 还表示怀疑？ 还表示怀疑？ Avery提取的 提取的DNA中还含有少量 提取的 中还含有少量 的蛋白质（至少含0.02％）。 的蛋白质（至少含 ％）。
DNA化学组成 DNA化学组成
1个大分子………多个小分子组成 个大分子………多个小分子组成
多聚体 单体
蛋白质…………..氨基酸 蛋白质…………..氨基酸 DNA……………..
DNA全称叫 全称叫 是主要 的遗传物质。 的遗传物质。它的基本组成单 脱氧核苷酸。 位是 脱氧核苷酸。.
脱氧核糖核酸
脱氧核苷酸的种类
P
脱氧 核糖
P
A
脱氧 核糖
G
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
P
脱氧 核糖
P
C
脱氧 核糖
T
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
二、肺炎双球菌转化实验
S型细菌，菌体有 型细菌， 型细菌 荚膜，有毒性。 荚膜，有毒性。 R型细菌，菌体无荚 型细菌， 型细菌 无毒性。 膜，无毒性。
Griffith的肺炎双球菌体内转化实验(1928年） 的肺炎双球菌体内转化实验(1928年 的肺炎双球菌体内转化实验(1928
问题：在科学史上， 问题：在科学史上，是如何 知道进入的是“DNA”留在外 知道进入的是“DNA 留在外 面的是“蛋白质外壳” 面的是“蛋白质外壳”的？ 分析： 分析：可设法将噬菌体中 的两种成分作上能区分的 标记，其中蛋白质用 标记，其中蛋白质用35S标 DNA用 标记， 记，DNA用32P标记，再观察 它们在噬菌体繁殖过程中 的作用。 的作用。
三、噬菌体侵染细菌的实验
亲代噬菌体
35S标记蛋白质
寄主细胞内 无35S标记蛋白质
子代噬菌体 外壳蛋白质没有35S
被感染的大肠杆菌
亲代噬菌体 32P标记DNA 标记DNA
寄主细胞内 无32P标记DNA
子代噬菌体 DNA有 DNA有32P标记
结论: 噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中 进入到细菌的细胞中， 结论: 噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中， 而蛋白质外壳仍留在外面。因此DNA DNA才是真正的遗传 而蛋白质外壳仍留在外面。因此DNA才是真正的遗传 物质。 物质。
树獭
基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传 DNA是主要的遗传 物质
对遗传物质的推测
肺炎双球菌转化实验 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 小结：DNA是主要的 小结：DNA是主要的 遗传物质
科学家已有的研究结果：有丝分裂、 科学家已有的研究结果：有丝分裂、减数分 裂、受精作用的过程都已清楚。 受精作用的过程都已清楚。 这些研究结果表明： 这些研究结果表明：
实验设计
实验3说明：加热杀死的S型细菌对小鼠无毒害作用。 实验3说明：加热杀死的S型细菌对小鼠无毒害作用。
实验4说明：小鼠体内R 实验4说明：小鼠体内R型活细菌在加热杀死 型细菌的作用下可以转化为S型活细菌。 的S型细菌的作用下可以转化为S型活细菌。
实验4表明： 实验4表明：
在加热杀死的S型细菌中，必然 在加热杀死的 型细菌中， 型细菌中 存在某种活性物质——转化因子， 存在某种活性物质——转化因子， 转化因子 促使小鼠体内R型活细菌转化为有 促使小鼠体内 型活细菌转化为有 毒性S型活细菌。 毒性 型活细菌。 型活细菌
Avery肺炎双球菌的体外转化实验（图解） 肺炎双球菌的体外转化实验（图解） 肺炎双球菌的体外转化实验
S型活细菌 型活细菌
RNA DNA DNA＋DNA酶 ＋ 酶
多糖
脂类
蛋白质
分别与R型活细菌混合培养 分别与 型活细菌混合培养
R
R
R
R
R R
S S
R
Avery的思路 的思路
4、实验结果： 只有加入DNA，R型细菌能转化成S型细菌； 、实验结果： 只有加入DNA DNA， 型细菌能转化成S型细菌； 并且DNA的纯度越高，转化就越有效。 DNA的纯度越高 并且DNA的纯度越高，转化就越有效。 5、结论： 、结论：
Avery的肺炎球菌体外转化实验的思路 的肺炎球菌体外转化实验的思路 的肺炎球菌体外转化实验的
1、实验材料： 选用肺炎双球菌 、实验材料： 2、实验目的： 为了弄清转化因子到底是什么？ 、实验目的： 为了弄清转化因子到底是什么？ 3、实验操作：将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和 、实验操作： 型细菌中的多糖 蛋白质、 型细菌中的多糖、 DNA、DNA酶＋DNA等提取出来，分别与 型细菌进行 、DNA酶 等提取出来，分别与R 混合培养。 混合培养。
技术与科学 的关系
DNA与染色体 DNA与染色体 的关系
说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据： 说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据： DNA不是唯一遗传物质的实验证据 ▲ 烟草花叶病毒的重建实验