第六章 遗传信息的传递和表达

1 / 6第六章 遗传信息的传递和表达第六章遗传信息的传递和表达 第一节遗传信息 1 教材分析 内容与地位“遗传信息”一节，先联系学过的组成生命体的 4 种主要化合物，哪种是遗传物质？先通过米歇尔发现核质引出染色质，再根据染色体在前后代遗传中所起的联系作用，孚尔根染色法发现 DNA 在染色体中，它的主要成分是 DNA 和蛋白质。那么，遗传物质是 DNA 还是蛋白质呢?组织学生讨论遗传物质的特点，然后通过噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了 DNA 是遗传物质，最后列举少数生物只有 RNA 而没有 DNA 的事实，得出“DNA 是主要的遗传物质”这一结论。DNA 的结构是一个重点，它对生物的遗传和变异现象，以及遗传规律的理解都有重要的作用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。在教学中，通过发挥教师的主导作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。DNA 的双螺旋结构比较抽象，可以用模型搭建的方法帮助学生建立起感性认识。教学目标.知识与技能（1）理解 DNA 分子的化学组成、碱基配对原则（2）理解 DNA 分子的双螺旋结构2 / 6（3）知道 DNA 与基因的关系.过程与方法（1）阅读实验证据，认识核酸是遗传物质的事实（2）经历 DNA模型搭建活动.情感态度与价值观（1）通过学习DNA 是遗传物质的实验证据，感受科学探究过程，感悟科学家在探究过程中勇于探索的精神以及严谨的科学态度（2）懂得遗传物质和遗传信息的重要价值重点与难点.重点（1）DNA 是遗传物质的实验证据（2）DNA 分子的结构特点（3）基因的概念.难点（1）DNA 双螺旋结构（2）DNA 和基因的关系 2 学情分析 学生已经掌握了染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成等相关知识，病毒的结构等生物知识，这为新知识的学习奠定了认知基础。高中学生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，对事物的探究有激情，可以让他们初步实验设计模拟科学探究过程。3 教学方法设计 以“自主性(主动性)、探究性、合作性”为课堂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目标，本节课采用“探究发现”教学模式，并配以多媒体辅助教学，教师通过列举事例，引导学生模拟科学发现，进行分析、讨论、归纳和总结。 “探究发现”教学模式基本程序: 4 教学过程概述 3 / 6教学环节教师活动学生活动设计意图创设情境 裕语:“种瓜得瓜，种豆得豆” 生物有遗传现象设疑引入 问题：在已经学过的四种大分子物质哪种物质可能是遗传物质？ 提出问题阅读材料：探索遗传物质的历程展示资料和图片和学生共同得出结论 1米歇尔发现核质（染色质）2植物、动物体细胞中都有一定数量的染色体（展示细胞中染色体图片）3科塞尔发现染色体成分：DNA、蛋白质 4.孚尔根染色发现：DNA 主要存在于染色体上阅读材料，思考，与教师一起得出结论染色体与遗传有关引出遗传物质是什么的思考设疑提出问题：是 DNA 还是蛋白质思考 假设当时科学家认为是蛋白质，因为蛋白质的结构可能更复杂 引出遗传物质的条件总结遗传物质的条件 1.遗传物质必须能够自我复制 2.含有大量遗传信息 3 遗传物质结构相对稳定,但在一定条件下能够发生变化,且变化可遗传 学生回答遗传物质是 DNA 还是蛋白质的初步判断实验设计的基本方法 1.实验设计中材料的选择：噬菌体 2.实验设计的思路如何知道 DNA 和蛋白质在遗传中的作用 3.结果观察（同位素标记）4.结论描述思考回答 1 选噬菌体的原因4 / 6（结构简单，只有 DNA 和蛋白质）2.把 DNA 和蛋白质分开，单独观察它们在遗传中的作用 3.观察子代中的放射性是遗传物质 经典实验经典实验：噬菌体侵染大肠杆菌实验讲述过程，展示多媒体课件，提出问题，1.噬菌体的结构 2.用什么元素分别标记 DNA 和蛋白质？3.实验结果说明什么？4.这个实验能不能说蛋白质不是遗传物质？5.如果要证明蛋白质不是该如何设计实验？回答问题：噬菌体的蛋白质外壳并没有进入细菌体内，在遗传中起作用的是 DNA.得出结论：DNA 是遗传物质。 可以引导学生阅读 p45 页，埃弗里实验教师小结其他科学家的实验表明，没有 DNA 的生物，RNA 是遗传物质 结论：DNA 是主要遗传物质知识介绍的发现(沃森和克里克在已知 DNA 中嘌呤碱基等与嘧啶碱基的前提下，又根据别的科学家拍摄的 DNA 的 X 衍射图片，建立了双螺旋模型)的结构（搭建模型加深理解）中的遗传信息情感目标：合作、坚持、多学科综合理解什么叫遗传信息？理解 DNA 结构与遗传的关系 DNA 特性：多样性，稳定性，特异性基因与 DNA 的关系展示图片，基因与 DNA 及遗传的关系 理解5 / 65.探究活动 探究活动之一:实验材料的探究 铺垫:选择合适的实验材料，这是科学研究取得成败的关键。无论是高等的、复杂的，还是低等的、简单的生物，它们共同具有的物质基础都是蛋白质和核酸。设疑:既然都含有蛋白质和核酸，你觉得选择什么样的生物做实验材料才合适?学生讨论:(略)学生探究:从真核生物、原核生物、病毒等生物类群来进行分析、比较、筛选最佳材料。教师点拔:越简单，越低等的生物，含有的物质越少，分析起来简便、快捷、干扰因素少，容易得出结论，并且误差小。病毒是最合适的实验材料，成分与染色体相似，在生殖过程中两种成分分开，生活史短，繁殖力强。模拟、探究、剖析 噬菌体侵染细菌的实验设疑:噬菌体非常小，实验时怎样观察?引导提问:DNA 和蛋白质的化学元素构成?“思考题”:为什么选择 35S 和 32P 这两种同位素分别对蛋白质和DNA 作标记?用 14c 和 18o 等同位素，行吗?读图、分析 亲代噬菌体细菌细胞内子代噬菌体实验结论 35S 标记蛋白质外壳 32P 标记 DNA结论:噬菌体的复制过程中 DNA 具有连续性，是遗传物质。 (2)肺炎双球菌的转化实验让学生沿着科学家的思维轨迹，6 / 6分析每一步实验说明一个什么问题，设计的意图何在?以学案的形式，事先印发给学生:实验步骤现象结论设计意图分析将无毒性的 R 型活细菌注射到小白鼠体内将有毒性的 S型活细菌注射到小白鼠体内将加热杀死后的 S 型注射到小白鼠体内将无毒性的 R 型细菌与加热杀死后的 S 型细菌混合，注封到小白鼠体内质疑:同学们，如果你是当时的科学家，你认为在确定“转化因子”的实验中，关键的设计思路是什么?学生讨论、交流:(略)多媒体展