重庆市綦江实验中学校高中生物 3.1 DNA是主要遗传物质（第1课时）教案 新人教版必修2.doc

第3章 第1节 dna是主要的遗传物质（第一课时）一、教材分析dna是主要的遗传物质是高中新课程（人教版）生物必修2的第3章第1节。本节教材主要讲述dna是遗传物质的直接证据“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。本小节的引言部分，首先联系前面所学知识，有关细胞学基础(有丝分裂,减数分裂和受精作用),阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用,再通过对染色体化学成分分析,指出dna和蛋白质都是染色体的重要组成成分。然后，引导学生思考一个曾经在科学界争议了很长时间的问题：“dna与蛋白质究竟谁是遗传物质?”这样既点出了本小节要研究的主题，又可以引起学生探究这一问题的兴趣。在讲述dna是遗传物质的实验证据时，为了加强学生科学思维方法的培养，教材采用了先交代科学家对实验的设计思想，即把dna和蛋白质分开，单独地、直接地去观察dna的作用；然后再讲述实验过程的方法。本节内容在结构体系上体现了人们对科学概念的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。二、重点难点教学重点：肺炎双球菌的转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。教学难点：肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。三、教学目标知识目标（1）简述科学家证明dna是遗传物质的过程；（2）阐明dna是主要的遗传物质。能力目标（1）从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质的主要载体，训练学生逻辑思维的能力；（2）以噬菌体侵染细菌的实验说明dna是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。情感目标 （1）通过模拟科学发现的过程，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的精神； （2）进一步激发学生树立唯物辩证的观点。四、教学过程教学环节教师引导学生活动设计意图情境创设导入新课【问题思考】通过前面的学习，大家对有丝分裂、减数分裂以及受精作用的过程有了深入了解，在研究它们的过程中，科学家发现有一种物质在这三个过程中，行为有着规律性的变化，是什么物质呢？根据学生的回答具体引导在这三个过程中染色体数目的具体变化，进一步引导大家猜想：【合理猜想】1.染色体可能和生物体的什么现象有关？2.染色体的主要成分是什么呢？3.遗传作用的究竟是dna还是蛋白质呢？这个问题当时在科学界引起了激烈的争论。思考回答：是染色体数目的变化思考回答：染色体可能在生物的遗传中起重要作用回答是dna和蛋白质通过对前面所学知识的回忆和总结，为下面引入遗传物质做铺垫为下面探讨什么是遗传物质做好铺垫提出探究的问题，引起悬念讨论分析建构概念追根溯源探究过程引导分析得出结论【讨论探索】作为一种遗传物质，应该具备什么特点？多媒体显示当时科学家对dna和蛋白质的认识水平：对蛋白质的认识水平：认识到蛋白质是由许多种氨基酸连接成的生物大分子。对dna的认识水平：还不清楚dna的结构，只知道它是由4种脱氧核苷酸连接成的大分子。【问题探讨】如果你是当时的一位科学家，对dna和蛋白质的认识仅限于上述水平，你觉得哪个更适合做遗传物质？为什么？提出由于当时认识水平的限制，科学家曾经认为蛋白质是生物体的遗传物质。接下来介绍这个观点最早被美国科学家艾弗里提出质疑，他是在总结英国科学家格里菲斯的实验基础上，进一步通过自己的实验证据提出遗传物质是dna。 一、肺炎双球菌的转化实验1实验材料介绍此菌可感染人和老鼠，顺便解释“败血症”，接下来多媒体课件r菌和s菌的不同之处，强调荚膜的存在才使得s菌表现出毒性。2实验过程【格里菲斯实验分析】多媒体展示肺炎双球菌的四组转化实验：预测第一组和第二组实验结果会怎样？为什么？第三组的“加热杀死”是什么意思？加热的温度控制在多少度？教师指出加热的温度一般不超过90度，杀死是指s菌失去了感染能力，但里面的遗传物质并没有被破坏。 第四组实验里活的s菌是怎么来的？ 提取出的s菌的后代仍然是s菌，这说明什么？ 究竟是什么物质使r菌转化为有毒的s菌？教师多媒体显示格里菲思的猜测：在加热杀死的s菌中必然存在某种“转化因子”使r菌转化为有毒的s菌 如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚这种转化因子到底是什么物质，你该如何设计这个实验？ 【艾弗里实验分析】多媒体展示艾弗里实验设计和观察到的结果，思考分析： 只有加入哪种物质r菌才能转化为s菌呢？ 加入dna以后所有的r菌都能转化吗？这说明什么？教师补充转化的效率其实是比较低的。 dna水解物是什么？解释是加入dna酶，把dna降解脱氧核苷酸，说明只有完整的dna才能发生转化作用。 艾弗里的实验说明什么？ 艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？介绍由于艾弗里所提dna纯度不够高，还含有少量蛋白质，所以在他提出结论之后，并没有被所有的科学家认同进一步引导学生开放思维，dna纯度不够高，在实验中可能是什么起了转化作用？由于此实验的不完美引入下一个实验【问题拓展】在上述实验中，如果用14c和18o标记行吗？教师引导学生回顾历经24年对遗传物质的探索过程，启发学生从中得到哪些启示？学生讨论总结四点能准确的进行自我复制，传递给下一代。要有储存大量遗传信息的能力结构要比较稳定，不容易被破坏能控制生物的性状和代谢讨论作答：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。回答第一组小鼠不会死，因为r菌没有毒性，第二组小鼠会死，因为s菌是有毒性的。积极思考得出s菌应该是由活的r菌转化而来的。思考作答：说明这种转化是可以遗传的。思考讨论学生思考讨论，提出自己的实验设计思路。加入dna从课件中得出并不是所有的r菌都能转化成s菌。说明真正起转化作用的是dna 分析比较得出关键思路在于把dna和蛋白质分开来，单独观察它们的作用。进一步总结归纳出科学探究要有科学思路，要善于总结他人经验为当时科学家们判断dna和蛋白质哪个更适合做遗传物质提供依据通过设疑，让学生自己得出曾经一个错误的观点，从中总结出知识水平决定决定认知水平。引入本节课的第一个关键实验。激发学生科学探究的热情让学生沿着科学发展的轨迹观察问题，发现问题，提出问题并进一步分析问题。 培养学生科学思维和科学探究的能力 培养学生分析问题，归纳结论的能力 培养学生分析问题，归纳结论的能力 问题:遗传物质都是dna吗？通过烟草花叶病病毒感染烟草的实验，得出除了dna之外，有些病毒体内的rna是该病毒的遗传物质看书思考树立辩证唯物主义世界观归纳总结升华认知【得出结论】细胞生物遗传物质是dna非细胞生物的遗传物质是dna或rna,所以说dna是主要的遗传物质。问题：上述两个经典实验能证明dna是主要的遗传物质吗？思考作答：只能证明dna是遗传物质，但不能证明dna是主要的遗传物质。课堂小结巩固提