最新人教版高中生物必修二第三章1节《DNA是主要的遗传物质》学案.doc

最新人教版高中生物必修二第三章1节dna是主要的遗传物质学案一、教学目标知识目标：总结人类对遗传物质的探索过程；理解是主要的遗传物质。 能力目标：领悟科学研究的过程和方法；培养学生的类比推理能力、实验与探究能力。情感目标：体验科学探索的艰辛过程，认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同科学与技术的关系，认同合作在科学研究中的重要性，学习科学精神，养成科学态度。二、 教学设计思路教学内容基本策略对遗传物质的早期猜测以“问题探讨”中呈现的曾经在科学界争论了很长时间的问题“dan和蛋白质究竟哪一项是遗传物质？”，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养学生分析问题和解决问题的能力，激发学生了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。dan是遗传物质的证据（肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验）引导学生重温遗传物质的探究历程，体验科学探索的艰辛过程，领会实验材料选择的巧妙、思维的严密性、实验的严谨性、技术手段的进步对研究过程所起的作用，领悟科学实验的思想、方法、过程与价值，概述是遗传物质的证据，理解dna 是主要的遗传物质。三 、教学实施的程序教学环节教师的组织和引导学生活动教学意图导入新课我们已经知道基因在染色体上，染色体由蛋白质和dna两种物质组成，那么，哪种物质是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界的激烈争论。你以为遗传物质可能具有什么特点？学生回顾知识，讨论总结出遗传物质的特点：能准确地复制自己；具有贮存遗传信息的能力；能够知道蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；结构比较稳定。导入新课，使学生产生求知欲望，培养推理能力。自主探究展示点评自主探究展示点评1、对遗传物质的早期推测指导学生阅读教材，并思考：如果你生活在那个年代，限于当时对dna和蛋白质的认识水平，你觉哪种物质更适合做遗传物质？为什么？由于当时认识水平的限制，认为蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。引导学生讨论回答：当时会认为蛋白质更适合作遗传物质，因为dna仅由4种脱氧核苷酸组成，很难和生物多样性联系在一起；而组成蛋白质的氨基酸有许多种，在各种各样的排列顺序中很可能就蕴藏了大量的遗传信息。启发学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生了解科学家当年的研究过和方法的兴趣。2、dna是遗传物质的证据让我们重温遗传学家探索遗传物质的艰辛历程，认识遗传物质的特点和功能，领会其中的科学思想、方法。肺炎双球菌的转化实验：1928年，英国科学家格里菲思发现了肺炎双球菌的转化现象，这为人类认识遗传物质的本质奠定了基础，那么他当年是如何进行实验的？（该实验是在特定实验室条件下进行的，我们不能亲自操作完成。）演示细菌转化实验的课件，指导学生如何区分记忆两种类型的细菌，引导学生仔细观察并思考讨论以下问题：1、实验中最出乎他预料的是哪一步？为什么？2、加热能杀死s型细菌，却为何“杀不死”其dna ？3、本实验中蕴涵着哪些实验方法？他得出了什么结论？这种转化因子究竟是什么物质呢？启发学生尝试设计实验。 s型细菌的成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？假如让你进一步探究“转化因子”是什么物质？你将如何设计实验？你的预期结果怎样？认真观察、思考、讨论，展示学习成果，得出以下结论：1、第四步，因为无毒的r型细菌与已杀死的有毒性的s型细菌混合，可以转化成有毒性的s型细菌，是最出乎他预料的，是本实验的最大发现。2、蛋白质和核酸对于高温的耐受力不同，在80100的温度范围内，蛋白质将会失活，dna双链将解开；当温度降至55左右时，dan双链能够重新恢复，但蛋白质活性却不能恢复。3、分组对照和对实验变量进行一定的控制。已杀死的有毒性的s型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”。引导学生总结：格里菲思通过实验发现了可以遗传“转化”现象，但是还不能说明该物质就是dna，因为细菌体内不仅含有dna，还有糖类、蛋白质等其他物质。他也不并知道“转化因子”是什么物质，但是在那个年代是一个重大突破，给其他科学家的研究提供科学的思路和方法。引导学生总结：排除干扰，分离s型细菌组分，分别实验。将s型细菌中的dna、蛋白质及其他物质提出出来，分别与r型细菌结合。预期结果是：只有dna 才能使r型细菌转化为s型细菌。用多媒体课件演示经典实验过程，重温探究历程，领悟科学研究的过程和方法，体验科学探索的艰辛过程，认同合作在科学研究中的重要性，学习科学精神，养成科学态度。 2、dna是遗传物质的证据2、dna是遗传物质的证据艾弗里的体外转化实验演示1944年美国科学家艾弗里等的体外转化实验的课件，引导学生仔细观察，思考讨论以下问题并对比分析自己的设计思路是否合理？1、该实验设计的巧妙之处是什么？蕴涵着哪些实验原则？2、该实验能得出什么样的结论？3、艾弗里当时在实验中提取出的dna ，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，很多学者提出怀疑，不愿意接受dna是转化因子的结论。你认为这些学者的怀疑有道理吗？为什么？直到1952年科学家完成了噬菌体侵染细菌实验后，艾弗里的观点才被人们普遍信服。学生展示学习成果，认真观察、思考、讨论，获得如下结论：1、采用分离、提纯技术，认同技术对科学的促进。控制实验变量，将多个变量分解为单个进行研究；对照性原则。2、dna是具有转化作用的遗传物质，而蛋白质和其他物质不是。3、有道理。认识技术对科学发展的制约。因为实验用的dna纯度不够，转化就有可能是少量蛋白质和其他物质作用的结果。学习科学家的缜密的思维、严谨的科学态度。用多媒体课件演示经典实验过程，重温探究历程，领悟科学研究的过程和方法，体验科学探索的艰辛过程，认同合作在科学研究中的重要性，学习科学精神，养成科学态度。让学生认同科学结论获得的最基本的方法是实证的方法，并认识到一个正确结论可通过不同的方法得到。让学生进一步明确rna病毒的遗传物质是rna。噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌实验是怎样进行的呢？1、演示课件。展示t2噬菌体与大肠杆菌的结构模式图，说明其结构特点、寄生方式和繁殖特点；再展示噬菌体侵染大肠杆菌的flash动画。让学生对实验材料有直观的感性认识。2、启迪学生思考下列问题：为什么选择32p和35s这两种同位素分别对噬菌体中dna和蛋白质中标记？用什么办法才能使噬菌体标记上同位素呢？用含有同位素标记的噬菌体去侵染不含同位素标记的细菌，结果将会是如何？根据这个实验你能得出什么结论？你认为本实验的巧妙之处是什么？有些生物如烟草花叶病毒只含有蛋白质和rna，那么这类生物的遗传是什么？请阅读教材做迁移训练（屏幕）。进而引导学生总结上述探究活动，得出：dna是主要的遗传物质。观察课件，明确噬菌体和大肠杆菌的个体很小，结构简单，易观察出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质。噬菌体和大肠杆菌的繁殖快。明确在噬菌体侵染细菌的过程中，dna进入了细菌细胞内，而蛋白质的外壳留在了细胞外。引导学生讨论并获取结论：因为s仅存在于t2噬菌体的蛋白质组分中，而p则存在于dna组分中。培养培养培养含 35s的培养基 含 35s的细菌 蛋白质外壳含35s的t2噬菌体；培养含 32p的培养基 含32p的细菌 内部dna含32p的t2噬菌体含35s的t2噬菌体侵染未标记的细菌，搅拌离心后，上清液放射性很高，主要是噬菌体外壳，沉淀物放射性很低，主要是细菌。含32p的t2噬菌体侵染未标记的细菌，搅拌离心后，上清液放射性很低，主要是噬菌体外壳，沉淀物放射性很高，主要是细菌。在噬菌体的亲代和子代间，dna分子是具有连续性的，是遗传物质；蛋白质不是遗传物质。选材巧妙，选用细菌和噬菌体；采用同位素标记法，认同科学成果的取得必须有技术手段的保证。阅读教材，做下面的迁移训练：将tmv(烟草花叶病毒)的rna与hrv(车前草病毒的蛋白质结合到一起，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有（ ）atmv型蛋白质和hrv型的rna btmv型rna和hrv型蛋白质ctmv型蛋白质和tmv型的rnadhrv型蛋白质和hrv型的rna获取结论：烟草花叶病毒的遗传是rna 。将上述探究活动归纳总结获得结论：具有细胞结构的生物，dna是主要的遗传物质；非细胞结构的生物的遗传是dna或rna 。整合提升视野拓展：1997年美国科学家prusiner，发现了一种新型生物朊病毒（prion），是一组至今没有查到任何核酸的蛋白质颗粒，它是导致疯牛病和人的克雅氏病的病原体。你推测该病毒的遗传物质是什么？引导学生比较归纳:虽然艾弗里的实验方法与噬菌体侵染细菌实验、烟草花叶病毒感染实验不同，但是实验设计思路却有共同之处，他们共同思路是什么？蛋白质。让学生认识到对遗传物质的探究是不断深化、发展的。设法把dna（rna）或蛋白质分开，单独地、直接地去观察dna（rna）或蛋白质的作用。体会到从实验材料的选择、研究思路的确定、技术手段的进步对研究过程所起的作用。引导学生归纳总结，构建知识结构，提升学科能力，形成正确的情感态度价值观。本节小结： 重温了遗传物质的发现历程，理解了dna 是主要的遗传物质。培养了我们的实验与探究能力 。历经24年，人们才确信dan 是遗传物质，体验科学探究的艰辛历程。认同人们对遗传物质的认识是不断的深化和发展的;领悟在遗传物质的发现历程中，每一次重大的突破都与简洁、合理、巧妙的研究思路有关。自我测评1用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之死亡？（）a加热杀死的肺炎双球菌b活的，但无多糖荚膜c加热杀死的有荚膜的肺炎双球菌和无荚膜的肺炎双球菌的混合物d被加热杀死的有多糖荚膜肺炎双球菌2肺炎双球菌转化实验中，在培养有r型细菌的a、b、c、d四个试管中，依次分别加入从s型活细菌中提取的如下图所示的物质经过培养，检查结果发现有r型细菌转化的是（）3噬菌体在繁殖过程中利用的原料是（ ）a噬菌体的核苷酸和氨基酸 b噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸c细菌的脱氧核苷酸和氨基酸 d噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸4如果用3h、15n、32p、35s标记t2噬菌体后，让其侵染细菌，对产生的子代t2噬菌体进行检测，得到的正确结果是（ ）a可在外壳中检测到15nb可在外壳中检测到3hc可在dna分子中检测到3h、15n、32pd可在dna分子中检测到32p、32s5下列几个生物学发展史上的重要实验，其中没有应用放射性同位素示踪技术的是（ ）a验证光合作用释放的氧全部来自水 b噬菌体侵染细菌的实验c肺炎双球菌的转化实验 d研究分泌蛋白的合成分泌途径6关于遗传物质的正确叙述是（ ）a所有生物的遗传物质都是dnab真核生物、原核生物的遗传物质都是dnac细菌的遗传物质是dna或rnad病毒的遗传物质是dna和rna 对三维目标的达成度进行检测，评价检测结果，及时进行补偿教学。点评 ：充分发挥科学史的作用。作者通过引导学生对本节中的3个经典科学实验分析与体验，不仅要让学生获得科学知识理解“dna是主要的遗传物质”，更重要的是通过这些实验让学生学习科学方法，发展科学探究能力，认同人们对遗传物质的认识是不断深化和发展的；领悟在遗传物质的发现历程中，每一次重大的突破都与简洁、合理、巧妙的研究思路有关；培养学生质疑、求实、创新及勇于实验的科学精神和科学态度。在教学中重视科学史的教育价值也正是时代的呼唤。多媒体辅助教学，化解教学难点。本节中的经典实验是在特定实验室条件下进行的，学生无法亲自动手操作。作者在教学中能依据教学目标、教学内容及教学对象的具体情况，精心制作多媒体课件如噬菌体侵染细菌过程等，化微观为宏观，化静止为动态，化难为易，充分体现了多媒体手段的优势。倡导自主、合作、探究的学习方式。作者按照问题探析自主学习展示点评整合提升检测补偿”的程序进行教学。让学生自主学习的基础上