高一生物第三章 第一节DNA是主要的遗传物质教案 新课标 人教版Word文档下载推荐.docx
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今天我们就和科学家一起来寻找DNA是遗传物质的证据，同时我们还要理解科学家的设计思路和实验设想，并且学会科学研究的方法。
要想找到DNA是遗传物质的证据，首先得选择合适的实验材料。
我们知道不管是高等的、复杂的生物（动物、植物），还是低等的、简单的生物（病毒、细菌等等），它们都含有核酸，大家觉得应该选择什么样的生物做实验材料呢？
为什么？
（答：
低等的，简单的生物。
因为这样的生物结构简单，含有的物质少，便于研究）
问：
说几种简单低等的生物？
病毒，细菌等。
）
同学们的想法与科学家的思路是一致的，1928年，格里菲思利用肺炎双球菌这样一种细菌做实验寻找遗传物质，请大家阅读书本43页，看看格里菲思怎样做实验的。
（板）一、肺炎双球菌转化实验
1.1928体内转化实验
通过看书我们知道肺炎双球菌有两种类型：
一种是R型细菌（粗糙），无多糖类的荚膜，是无毒性的，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。
另一种是S型细菌（光滑），有多糖类的荚膜，是有毒性的，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
请一学生叙述各组实验的做法及现象：
①无毒性的R型活细菌注射到鼠体内，鼠不死亡；
②有毒性的S型活细菌注射到鼠体内，鼠死亡；
③加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，鼠不死亡；
④无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到鼠体内，鼠死亡
提问：
从第④组实验鼠体内可分离出有毒性的S型活细菌说明了什么？
（回答：
无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，可转化成有毒性的S型活细菌）
讲述：
格里菲思的结论：
已加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质。
这种转化因子是什么？
格里菲思没有找到。
（板：
结论：
提问：
如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么，你觉得关键的设计思路是什么？
（提示：
排除干扰，设法将DNA与蛋自质分开，单独，直接地观察DNA的作用。
从活的S型细菌中分离，提取出各种成分，分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现）
讲述：
设计思路很好，但这个设计思路的实施需要依赖于分离提取技术和其它有关技术的。
因此，直至1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事才进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。
他们的做法是从S型活细菌中提取出了DNA，蛋白质和多糖等物质，分别将它们加入培养R型细菌的培养基中。
（44页）（板：
2.1944，体外转化实验）
R+S的DNA——R、S②R+S的Pro——R③R+S的DNA和DNA酶。
①②说明DNA是遗传物质，但有人怀疑是DNA不纯，夹杂有蛋白质，为此他们又设计了③，用DNA酶处理DNA，使其水解，结果在培养R型活细菌的培养基中没有发现S型细菌。
艾弗里实验的结论是什么？
结论）
（回答：
DNA是转化因子，是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，即DNA是遗传物质）
讲述：
因为艾弗里的实验提取的DNA夹杂有少量蛋白质，所以有人对实验结论仍有怀疑，让我们看看DNA是遗传物质的另一个证明实验：
噬菌体侵染细菌的实验。
（44——45页）（板：
二、噬菌体侵染细菌的实验）
我们首先介绍一下噬菌体这种病毒。
（演示：
噬菌体结构的投影片。
噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，它的结构很简单，外壳是蛋白质，头部内是DNA。
它侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。
简述噬菌体侵染细菌的过程 。
（吸附——注入——复制、合成——组装——释放）
那么，噬菌体的两种成分中哪一种是遗传物质呢？
我们需要设计实验把DNA和蛋白质分开来，1952年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验：
用放射性同位素标记和测试。
从元素组成看，DNA有但多数蛋白质没有的元素是哪种？
（P）蛋白质有，而DNA没有的元素又是哪种？
（S）
请同学们仔细看教材P4的图6—3，叙述实验的方法步骤。
（回答：
①一部分噬菌体只用35S标记蛋白质，另一部分噬菌体只用32P标记DNA。
②用被标记的两种噬菌体分别去侵染细菌。
③当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进行放射性测试）（板：
）
测试的结果如何？
表明了什么？
用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；
而用3２P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
由此可知，DNA是遗传物质，而蛋白质不是。
是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？
（46页）
三、DNA是主要的遗传物质）
现代科学研究证明，有些病毒只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病病毒。
从烟草花叶病病毒中提取出RNA和蛋白质，分别侵染烟草，前者能使烟草感染病毒，而后者却不能
对于这些病毒来说，什么是它们的遗传物质？
RNA。
总结：
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。
今天我们证实了DNA是主要的遗传物质，那么DNA是怎样的物质？
在遗传过程中怎样起决定性的作用？
这些问题将留给我们以后去研究。
课堂反馈（投影）
板书设计
DNA是主要的遗传物质
一、肺炎双球菌转化实验
结论：
2.1944体外转化实验
二、噬菌体侵染细菌的实验
三、DNA是主要的遗传物质
2019-2020年高一生物第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用教案新课标人教版
课
题
第二章基因和染色体的关系
第一节减数分裂和受精作用
备课时间
2007年2月22日
教学目标
1.知识方面阐明细胞的减数分裂。
举例说明配子的形成过程。
举例说明受精过程。
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。
2.情感态度与价值观方面
认同物质的规律性，树立辨证唯物主义世界观。
3.能力方面使用高倍显微镜，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
运用模型建构的方法，模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化。
（1）减数分裂的概念
（2）精子的形成过程
（3）受精作用的过程
教学难点：
（1）模拟减数分裂过程中染色体的变化
（2）比较精子和卵细胞形成过程的异同
（3）观察蝗虫精母细胞的减数分裂
教学方法：
实验探究法、讲述法、比较法
教具：
挂图、模型
板书设计：
第一节减数分裂和受精作用
一、减数分裂
（一）减数分裂的概念
（二）精子的形成过程
1.场所:
睾丸
2.过程:
（三）卵细胞的形成过程
卵巢
二、受精作用
教后笔记
教学流程
教学内容
教师的组织和引导
教学意图
第一课时
复习引入
问题探讨
精子的形成过程
第二课时
卵细胞的形成过程
受精作用
生物多样性的原因
意义
引入：
我们上学期学过，真核细胞的分裂方式有三种，是哪三种？
（答：
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。
以前学过了有丝分裂和无丝分裂，现在学习减数分裂。
首先请看“问题探讨”中的图，仔细观察果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别？
配子染色体数是体细胞染色体数的一半；
配子染色体是由体细胞每对染色体中分别取出一条组成的。
这说明配子是如何产生的？
由体细胞分裂而来的。
这个过程是通过有丝分裂实现的吗？
有丝分裂的特点是什么？
染色体复制、均分；
有丝分裂前后染色体数目不变；
从而在生物亲代和子代间保持遗传性状的稳定性。
而配子的形成需要分裂后染色体数目减半，可见它不是通过普通的有丝分裂产生的，而是通过一种特殊方式的有丝分裂，即减数分裂产生的。
什么是减数分裂？
减数分裂有何特点？
（学生阅读教材，说出减数分裂的概念并找出减数分裂特点。
强调：
（1）范围:
进行有性生殖的生物。
（无性生殖的生物不进行减数分裂）
（2）特点:
在整个减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
（3）结果:
新产生的成熟生殖细胞中的染色体数目，比原始生殖细胞中的染色体数目减少了—半。
下面我们结合哺乳动物精子和卵细胞的形成，介绍减数分裂的过程。
高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。
人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。
（指导学生观察课本图2-1。
睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管。
在曲细精管中，通过有丝分裂产生大量的精原细胞。
每个精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目相同，这说明精原细胞是通过哪种方式产生的？
有丝分裂。
在精原细胞时期，进行了染色体复制。
此时相当于有丝分裂的哪一个时期？
间期。
复制的结果，染色体由（板画），也和有丝分裂间期一样，染色体是细丝状，用光学显微镜是看不到的。
间期复制完成后，细胞开始进行减数第一次分裂，此时的细胞，叫初级精母细胞。
第一次分裂的前期，细胞中的同源染色体两两配对，叫联会。
所谓的同源染色体，指减数分裂时配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方。
（指图说明，使学生弄清楚图上谁和谁是同源染色体，还可以利用指头作比喻，如果一个手指表示一个染色体的话，两只手合在一起，则两个大拇指，两个食指等相应的手指都分别是同源染色体。
联会后，染色体进一步螺旋化变粗，逐渐在光学显微镜下可见每个染色体都含有两个姐妹染色单体，由一个着丝点相连，每对同源染色体则含有四个姐妹染色单体，叫四分体。
图中四分体有几个？
两个。
每一对同源染色体共有四个姐妹染色单体，组成一个四分体，因此，同源染色体的数量就等于四分体的数量。
由此，我们可以推算，果蝇体细胞有4对8个染色体，减数分裂时，形成多少个四分体？
四个。
）人呢？
23个。
）把四分体时期和联会时比较，由于染色体复制在精原细胞时就发生了，因此，它们所含的染色单体、DNA数目都是相同的，不同的主要是染色体的螺旋化程度不同，联会时染色体螺旋化程度低，染色体细，在光学显微镜下还看不清染色单体，因此，没有在图上表示出来。
四分体时期，染色体螺旋化程度高，染色体变粗了，可在光学显微镜下清楚地看到每一个染色体有两个单体。
此图中，四分体时期画了几对染色体？
2对。
），几条染色体？
4条。
），几条染色单体？
8条。
），几个DNA分子？
8个。
），那么联会时呢？
仍是两对同源染色体，4条染色体，8个染色单体，8个DNA分子）
随后，各个四分体排列在细胞中央，同源染色体好象手拉手似地排成两排，（教师指着相应的图说明）纺锤丝收缩，牵引染色体向两极移动，导致四分体平分为二，配对的同源染色体分开，但此时着丝点并未分开，每一染色体上仍有两条染色单体。
接着发生细胞分裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，而每个次级精母细胞中的染色体数目就只有初级精母细胞的一半了。
在图上，初级精母细胞有几条染色体？
），而次级精母细胞呢？
（答：
2条。
），染色体数目减半的原因是什么？
同源染色体分开，），在次级精母细胞中还有没有同源染色体？
没有。
联会的同源染色体分开，说明染色体具有一定的独立性，由于两个同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的，可以互相交换，因此，就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的，这样，不同对的染色体（非同源染色体）之间就可以自由组合。
这就是我们之前学习的基因的自由组合规律的细胞学基础。
减数第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似：
中期，染色体的着丝点排成一排，后期，着丝点一分为二，两个姐妹染色单体成为两个染色体，在纺锤丝的牵引下，移向两极，接着，细胞分裂，两个次级精母细胞分裂成4个精子细胞，减数分裂完成。
把精子细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比，有何变化？
精子细胞的染色体数目与次级精母细胞相同，比初级精母细胞减少一半。
减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似，但它们又有什么不同呢？
（示两个细胞图，请学生仔细观察，找出两细胞的染色体特点，教师引导。
）
发现有丝分裂过程中，同源染色体存在于同一细胞中，而减数第二次分裂过程中，同源染色体已分开了，细胞中无同源染色体存在。
（在此基础上，示一组细胞图，请学生）判断谁是有丝分裂，谁是减数第二次分裂？
精子细胞再经过变形，形成精子，在这个过程中，丢掉了精子细胞的大部分细胞质，带上重要的物质──细胞核内的染色体，轻装上阵，并形成了一个长长的尾，便于游动。
总结：
现在，我们再重复回顾一遍精子的形成过程（板书总结过程）。
（染色体复制） （减数第一次分裂） （减数第二次分裂）
１精原细胞——————→１初级精母细胞—————→２次级精母细胞—————→
（染色体数减半） （着丝点断裂）
（变形）
４精子细胞————→４精子
1．染色体复制在精原细胞时期。
2．染色体数目减半发生在第一次分裂时期，减半的原因是同源染色体的分开。
3．着丝点的分裂，染色体一分为二，发生在减数第二次分裂过程中。
我们再请一位同学根据挂图，来讲述精子的形成过程。
（请一位学生讲述，教师根据其讲述情况，精彩处给予表扬，不足处给予补充，错误处给予纠正。
练习：
P22
复习提问：
说出下列细胞分别属于减数分裂的哪一个时期？
叫什么名称？
A图表示减数分裂第二次分裂时期，叫次级精母细胞。
B图表示减数第一次分裂的联会时期，叫初级精母细胞。
C图表示减数分裂完成后形成的精子细胞。
D图表示减数第二次分裂后期，叫次级精母细胞。
（示精子形成过程挂图，与上图对照，并复习精子的形成过程。
下面我们再来了解卵细胞的形成过程。
人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的，其过程与精子形成过程基本相同，但也有区别。
（示卵细胞形成过程挂图，并随讲授内容完成板书）
请同学们将卵细胞的形成过程与精子形成过程相比较，找出二者的相同与不同处？
（在老师的引导下，要求学生尝试回答）
相同点：
染色体复制一次，都有联会和四分体时期，经过第一次分裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半，在第二次分裂过程中，有着丝点的分裂，最后形成的卵细胞，它的染色体数目也比卵原细胞减少了一半。
不同点：
每次分裂都形成一大一小两个细胞，小的叫极体，极体以后都要退化，只剩下一个卵细胞，而一个精原细胞是形成4个精子；
卵细胞形成后，不需要经过变形，而精子要经过变形才能形成。
不知大家注意到没有？
精子或卵细胞的形成过程中，还发生了一个重大变化，即四分体中的非姐妹染色单体之间有时会发生缠绕，并交换一部分片段，这种现象称为交叉互换，容易引起生物的变异。
（指示课本中减数分裂图解相应处，教师粗略介绍四分体时期的交叉互换。
生物的细胞经减数分裂后，产生染色体数目减半的精子和卵细胞。
那么，这些成熟的生殖细胞和体细胞之间又有什么关联呢？
生物的体细胞是怎样形成的？
通过受精作用形成。
什么是受精作用？
卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
（请学生看教材彩图2-7，设想受精的具体过程，并在教师引导下尝试描述。
在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。
与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
通过受精作用，染色体的数目出现什么变化？
受精卵中染色体数目又恢复到原来体细胞中的数目，其中一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。
现在我们再回头看看同源染色体的概念，同学们现在是否真正明白了同源染色体一条来自父方，一条来自母方的意思了？
从同源染色体的角度看，精子和卵细胞中的同源染色体都是成单存在，精子带有其中的一条，卵细胞带有其中的另一条。
受精后，这两条同源染色体到了一个细胞中，它们就成对存在了。
所以，关于同源染色体的概念说法，就是这个意思。
受精后，受精卵迅速地进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。
减数分裂，受精作用图解（教师从成体开始边讲边板画逐步展示）。
同学们已经知道减数分裂形成的精子和卵细胞，必须通过受精作用结合形成受精卵，才能发育成新个体。
对于生物个体而言，父亲体内所有的精原细胞，染色体组成并无差别；
母亲体内的卵原细胞也是如此。
可是“一母生九子，九子各不同。
”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
不会。
那为什么同样双亲的后代会呈现多样性呢？
（教师引导学生讨论分析原因：
新一代继承了父母双方的遗传物质。
由于减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合以及非姐妹染色单体间交叉互换，形成的配子的染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，所以必然导致后代性状的多样性。
这种多样性对于生物进化有什么作用？
这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
此外，从上面的图中可以看出，减数分裂使染色体数目减半，受精作用使染色体数目又恢复到原来的数目，从而使生物前后代染色体数目保持恒定，因此，减数分裂和受精作用对于生物前后代染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的，由此也可看出，生物的各种变化无论有多复杂，也是有规律可循的。
技能训练：
P25-26
P26，《学习与评价》
设置问题情境，激发学生思考。
引导学生复习细胞有丝分裂并猜想配子是经过何种分裂形成的。
阐明减数分裂过程
利用已有的知识帮助掌握新知识
比较分析减数分裂和有丝分裂的异同，温故知新
反馈效果
比较分析精子和卵细胞形成过程的异同，温故知新
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。
认同物质的规律性，树立辨证唯物主义世界观。
升级会员 