高中生物 核酸是遗传物质的证据教案 浙科版必修2

用心 爱心 专心 1 核酸是遗传物质的证据核酸是遗传物质的证据 教学设计教学设计 一 教学理念一 教学理念 新课程理念要求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 根据维果茨基的最近发展区理论 为了促进学生的发展 教师要搭建知识建构的 脚手架 设计有一定难度的问题 采用问题解决教学 创建学习共同体 因此 本节课 以 问题探究科学发现的过程来学习科学研究方法 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 学习任务分析二 学习任务分析 核酸是遗传物质的证据 一节是新课标教材浙科版必修 2 第三章遗传的分子基础第一 节的内容 是在前面学习了有关细胞学基础 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 分析了染色体的主要成分是 DNA 和蛋白质的基础上来学 习的 由于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验具体证明了 DNA 更加具备作为遗传物 质的特性 从而进一步证明 DNA 是遗传物质 而烟草花叶病毒 TMV 感染实验 证实 RNA 也是遗传物质 三个实验是介绍本节课程内容的载体 所以 肺炎双球菌的转化实验 噬菌 体侵染细菌实验以及烟草花叶病毒 TMV 感染实验的原理和过程 是本节的重点内容 学 生在学习本课内容时 对于肺炎双球菌的转化实验的原理和过程的理解掌握需要一定的逻辑 思维能力 领悟科学家的实验设计思路和其中包含的科学方法 所以 肺炎双球菌的转化实 验的原理和过程 为本节教学的难点 三 学习者分析三 学习者分析 学生已经学习了有丝分裂 减数分裂和受精作用等细胞学知识 知道蛋白质与核酸的化 学元素组成 明确了染色体在前后带遗传中的重要作用 知道染色体的主要组成成分是蛋白 质和 DNA 而高中学生的认知水平和思维发展水平都达到了新的高度 具有更高的抽象概括 性 反省性和监控性特点 他们能够用理论作指导分析综合各种材料 以不断加深对事物发 展规律的认识 其思维的目的性 连续性和逻辑性也已初步建立 但很不完善 仍需设计教 师主导的定向教学活动 而且涉及科学方法方面的知识也非常少 故在教学中 可以通过典 型事例分析 创设问题情境 激发学生学习兴趣 引导学生探索 学习怎样观察 分析 推 理和归纳 学习怎样选择材料 设计实验 进行科学方法训练 逐步提高学生设计实验的能 力 四 教学目标四 教学目标 知识目标 知识目标 1 说出染色体的组成成分 2 概述生物遗传的物质基础 举例说出 DNA 作为遗传物质的证据 3 说明 DNA 是主要的遗传物质的原因 用心 爱心 专心 2 能力目标 能力目标 分析 DNA 是遗传物质的实验设计思路 模拟科学家的设计思路尝试简单的实验设计 情感目标情感目标 1 概述噬菌体侵染细菌的实验 体会实验方法与技术的多样性 2 概述肺炎双球菌的转化实验 感悟实验的严密性和逻辑性 3 感悟科学家实验设计的优美和解决问题的思维方式 感受科学家热爱科学 献身科学 的执着与奉献精神 增强学生热爱生命科学 学习生命科学的责任感和使命感 五 教学五 教学重点 难点重点 难点 教学重点教学重点 1 肺炎双球菌转化实验的原理和过程 2 噬菌体侵染细菌实验的实验分析 教学难点教学难点 1 活动 资料分析 噬菌体侵染细菌实验 2 肺炎双球菌转化实验的原理和过程的分析 六 教学方法六 教学方法 本课时的教学设计思路是围绕本小节讲述的 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 展开的 采用的教学模式是 问题研讨 方 式 引导学生用科学家研究自然界的方法去思考 去参与各种活动 引导学生模拟科学发现 过程 结合多媒体进行分析 讨论 归纳和总结 探究式教学是 20 世纪 50 年代由美国芝加哥大学的施瓦布教授在 教育现代化运动 中倡导提出的 他认为在教学过程中 学生学习的过程与科学家的研究过程在本质上是一致 的 因此 学生应像 科学家 一样 以主人的身份去发现问题 解决问题 并且在探究的 过程中获取知识 发展技能 培养能力特别是创造能力 同时受到科学方法 精神 价值观 的教育 并发展自己的个性 问题探究 教学模式是探究教学的一种 其流程一般为 提 出问题 创设情境 启发提问 解决问题 引导组织 运用问题 知识整合 学生测 评 七 课时安排 七 课时安排 2 2 课时课时 1 第一课时 用于进行 资料分析 噬菌体侵染细菌的实验 的活动 认识 DNA 是 生物的遗传物质 2 第二课时 用于分析肺炎双球菌的转化实验 认识 DNA 是生物的遗传物质 分析烟 草花叶病毒的感染和重建实验 认识 RNA 也是生物的遗传物质 八 教学过程八 教学过程 教学教学 环节环节 教师组织和引导教师组织和引导学生活动学生活动教学意图教学意图 设设 屏幕展示图片 生活中同学们听说 过这样一些俗语 种瓜得瓜 种豆得豆 学生对展示的图片进行 比较 发现它们都有着 联系生活实 际 创设问 用心 爱心 专心 3 疑疑 导导 入入 龙生龙 凤生凤 老鼠养儿会打洞 请 问同学们这是一种什么自然现象呢 思考 为什么后代会和亲代如此相似呢 原因何在 相同的地方 也有着不 同的地方 学生思考后作出回答 题情景 以 此激发同学 们对生物遗 传现象的兴 趣 引引 导导 探探 索索 设问设问 1 1 遗传和变异的现象人类早已认识 到 但是 遗传和变异究竟是怎样发生 的呢 在生物体内是什么物质对遗传和 变异起着决定作用 设问设问 2 2 生物的性状为什么能传递给后代 呢 是由于生物体内具有对遗传起决定 作用的物质 遗传物质 那么究竟什 么是遗传物质呢 生物学家通过对细胞 的有丝分裂 减数分裂和受精作用的研 究 认识到染色体在生物的遗传中具有 重要的作用 提问 染色体的主要成分是什么 在这两种物质中 究竟哪一种是遗传物 质呢 回忆生殖过程 比较有 丝分裂 减数分裂 受 精作用中染色体的变化 规律 回忆染色体的主要成分 DNA 和蛋白质 怎么确 定到底哪一种成分才是 遗传物质呢 引入遗传物 质的知识 提提 出出 假假 设设 你能设计实验找出究竟什么成分是遗传 物质吗 可以尝试对提出的问题作出猜 想和假设 你的猜想和假设是什么呢 你的思路是什么 准备如何设计 教师要求不同的小组作出假设并说明 自己的思路 最后提出科学家的思路是 设法把 DNA 与蛋白质分开 单独地 直接地去观察 DNA 的作用 作为学生对 自己设计思路的评价 学生小组讨论 作出假学生小组讨论 作出假 设 提出方案 设 提出方案 假设一 DNA 是遗传物 质 假设二 蛋白质是遗传 物质 假设三 蛋白质和 DNA 都是遗传物质 一 培养学 生针对问题 作出假设的 能力 也培 养学生发散 思维的能力 二 引导学 生体验科学 家提出的设 想 解决问 题的实验设 计思路和方 法 激发探 究欲望 体 验成功的喜 悦 引引 一 噬菌体侵染细菌的实验一 噬菌体侵染细菌的实验 引导学生阅读教材第 49 页 根据教师提问 学生阅 读 观察 归纳得出结 论 使学生知道 同位素标记 法 培养学 用心 爱心 专心 4 导导 探探 索索 解解 决决 问问 题题 问问 题题 升升 华华 展示噬菌体的模式图 设疑设疑 1 科学家为什么把噬菌体作为研究 DNA 是遗传物质的材料 2 科学家是如何进行研究的 其关键方 法是什么 3 实验结果如何 根据实验结果 你能 得出什么结论 动画展示用放射性同位素标记的噬菌体 侵染细菌的实验过程 把学生分成两组 相互就 噬菌体侵染 细菌的实验 提出问题并相互回答 最 后教师点评总结 亲代 噬菌 体 寄主 细胞 内 子代 噬菌 体 32P 标 记 DNA 有 32P 标 记 DNA DNA 有 32P 标记 35S 标 记 蛋白 质 无 35S 标 记 蛋白 质 外壳 蛋白 质无 35S 标记 教师引导 学生得出 D NA 分子具有连续性 是 噬菌体的遗传物质 学生讨论后提出问题 同时回答对方提出的问 题 生探究问题 与设计实验 的能力及创 新意识 增加互动关 系 激发学 生发散性思 维 引引 导导 探探 索索 解解 决决 问问 题题 二 肺炎双球菌的转化实验二 肺炎双球菌的转化实验 一 一 格里菲思的体内转化实验 动画展示四组实验过程 活的 R 型细菌感染老鼠 健康 活的 S 型细菌感染老鼠 死亡 灭活的 S 型细菌感染老鼠 健康 活的 R 型 死的 S 型感染老鼠 死亡 提出问题 1 第 组的实验设计目的是什么 2 第 组的实验设计目的是什么 3 第 组的实验设计目的是什么 4 思考第 组老鼠死亡的原因 教师对学生的回答作分析和评价 最 后引导学生得出加热杀死的 S 型肺炎双 球菌的体内存在一种转化因子可以促使 R 型细菌转化成 S 型细菌 那么如何找出 观察实验现象 分组讨 论并用语言描述实验的 过程 分析实验结果 1 第一 二组起对 照作用 证明 R 型细菌 和 S 型细菌的作用 2 第二 三组的对照实 验说明了死亡的 S 型细 菌不具有致死性 3 第三 四组的对照实 验说明 R 型活细菌与 S 型死细菌混合培养后产 生了 S 型活细菌 并且 这种转化的性状可以遗 传 4 在第四组实验中 已 经被加热杀死的 S 型细 菌中 定含有一种促使 R 型细菌转化成 S 型细 菌的活性物质 进行科学思 维训练 对科学家的 实验设计思 想进行思考 和讨论 训 练学生实验 设计的一般 遵循的原则 用心 爱心 专心 5 这种转化因子成为新的思考问题 二 艾弗里的体外转化实验 你有什么方法可以证明转化因子是什么 那么它到底是什么呢 你的思路又是什 么呢 教师对学生的讨论进行点评后提出科 学家艾弗里的观点 艾弗里是怎么做的呢 1944 年 美国科学家艾弗里和他的同事 做了如下实验 把 S 型细菌的组成物质 全部分离 并分别与 R 型细菌混合培养 得到如下结果 设问 根据肺炎双球菌的 离体细菌转 化实验 的结果 你能得出什么结论 学生思考 通过小组讨 论提出自己的观点 教师引导 学生小组分 析讨论 通过图表对比 得出是 S 型细菌的 DN A 使得 R 型转化成 S 型 细菌 并能传递给后代 说明 DNA 是肺炎双球菌的遗 传物质 进行科学思 维引导与训 练 引引 导导 探探 索索 解解 提问 遗传物质是否只有 DNA 一种呢 三 烟草花叶病毒的感染三 烟草花叶病毒的感染与重建实验与重建实验 提问提问 1 遗传物质是不是只有 DNA 一种 2 没有 DNA 的生物遗传物质是什么呢 如烟草花叶病毒 我们来认识一下烟草花叶病毒 1 用 TMV 的蛋白质感染烟叶 烟叶未受 感染 2 用 TMV 的 RNA 感染烟叶 烟叶受到感 染 讨论分析这样的实验现象能说明什 么 对于 TMV 这样的病毒来说 什么是 遗传物质 能不能结合科学家的实验思 路设计实验证明 RNA 也是遗传物质 学生进行分组讨论 设计实验方案 进行实 验探究 然后汇报交流 培养学生分 析能力和自 主学习的能 力 培养学生学 以至用及模 仿与创新能 用心 爱心 专心 6 决决 问问 题题 教师对学生的设计方案进行评价 师 生共同选出最佳方案 进行设计 分析 和描述 最后师生共同得出结论 在生物界中 绝大多数生物的遗传物质是 DNA 少数生 物遗传物质是 RNA 所以说 DNA 是主要的 遗传物质 提问 除了烟草花叶病毒 还有什么生 物的遗传物质是 RNA 实验方案和实验现象 分析原因 得出结论 阅读 思考回答问题 力 培养学 生的文字组 织和表达能 力 归归 纳纳 总总 结结 通过三个经典实验 关于什么是遗传 物质 你能得出什么结论 引导学生对遗传物质的问题有一个总 的认识 认识到 遗传的基本功能单位 基因 就是一段有功能的核酸 在大 多数生物中即一段 DNA 而在 RNA 病毒中 则是一段 RNA 所以 DNA 是主要的遗传物 质 学生分析 思考 讨论 DNA 是主要的遗传物 质 培养学生分 析 总结的 能力 知知 识识 升升 华华 对学生进行分组 轮流提问 轮流答 题 以提出的问题数和答对的问题数之 和为成绩进行比赛 学生讨论 提问 回答 问题 增加学生学 习的兴趣和 激发学习积 极性 同时 开发学生开 放性思维 新问新问 题的题的 提出提出 结合科学家的实验 分析作为遗传物 质应具备哪些特点 学生结合所学知识进 行分析 以加深对所学 知识的理解和应用 为 DNA 的 分子结构与 特点的学习 打下基础 九 板书设计九 板书设计 一 噬菌体侵染细菌的实验 一 噬菌体侵染细菌的实验 1 活动探究结论 亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体 32P 标记 DNA 有 32P 标记 DNA DNA 有 32P 标 记 35S 标记 蛋白质 无 35S 标记 蛋白质 外壳蛋白质 无 35S 标记 2 DNA 分子具有连续性 是噬菌体的遗传物质 二 肺炎双球菌的转化实验 二 肺炎双球菌的转化实验 1 1 格里菲思的体内转化实验 用心 爱心 专心 7 1 实验过程 活的 R 型细菌感染老鼠 健康 活的 S 型细菌感染老鼠 死亡 灭活的 S 型细菌感染老鼠 健康 活的 R 型 死的 S 型感染老鼠 死亡 2 实验结论 加热杀死的 S 型肺炎双球菌的体内存在一种转化因子可以促使 R 型细菌转化 成 S 型细菌 2 艾弗里的体外转化实验 1 实验方法与结果 2 实验结论 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质 三 烟草花叶病毒的感染与重建实验 三 烟草花叶病毒的感染与重建实验 1 烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA 2 在生物界中 绝大多数生物的遗传物质是 DNA 少数生物遗传物质是 RNA 所以说 DNA 是主要的遗传物质 十 课后巩固 十 课后巩固 1 如下图所示 肺炎双球菌转化实验中 在培养有 R 型细菌的 A B C D 四支试管中 一 次分别加入从 S 型细菌中提取的 DNA DNA 和 DNA 酶 蛋白质 多糖 经过培养 检查结果 发现有 R 型细菌转化的是 2 如果用 15N 32P 35S 标记噬菌体后 让其侵染细菌 在产生的子代噬菌