DNA是主要的遗传物质教学设计

1、dna是主要的遗传物质教学设计建阳一中一、教材分析dna是主要的遗传物质是人教版普通高中新课程生物教材必修2模块遗传与进化中第3章第1 节的内容。本节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和蛋白质的基础上进一步展开学习的。本节首 先以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题：“dna和蛋白质究竟谁是遗传物质？” 目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于 遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了 dna是遗传物质的直接证据“肺炎双球

2、菌的转化实 验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法及巧妙的选 材，最终得出科学的结论。本节是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习dna的复制，基因的表达和 基因突变打下了基础。二、学情分析1、知识方面 通过有丝分裂、减数分裂和受精作用的学习，学生对于染色体在遗传中的作用己经有了 清楚了解。且学生通过学习遗传的分离和自由组合定律对遗传因子、遗传规律、遗传的方式也有一定的了 解。2、能力方面 作为高中的学生具有较强的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性已初 步建立但不完善同时分析、表达能力也有待提高。他们学习积极性较高，课堂上应该充分调动学

3、生的积极 性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。三、教学目标1、知识与技能(1) 总结“dna是主要的遗传物质”的探索过程。(2) 知道“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”中所采用的方法是目前自然科学研究的重 要方法。(3) 理解dna是主要的遗传物质。2、过程与方法(1) 通过“肺炎双球菌的转化实验”，训练逻辑思维的能力。(2) 通过“噬菌体侵染细菌的实验”，训练由特殊到一般的归纳思维能力。3、情感态度与价值观学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发辨证唯物主 义世界观的树立。四、教学重难点1、教学重点(1) 肺炎双球菌的转化实

4、验的原理和过程；(2) 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。2、教学难点噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。iiii五、教学方法策略问题引领，自主探究，发散思维，体现学生的主体性与教师的主导性。 利用媒体手段展示图文资料，化抽象为形象，提升科学素养。通过生生讨论、师生探讨突破疑难。通过自主观察思考处理信息获取知识。(1)(2)(3)(4)探究性教学法多媒体辅助教学法合作学习法 自主学习法 六、课时安排：一课时七、教学过程（一）教学设计思路创设情境，设疑导入创设情境，设疑：染色体主要是由蛋白质和dna组成 的。这两种物质中究竟哪一种是遗传物质呢？7对遗传物质的早期推测20世纪20年代，人们普遍认为蛋白质

5、是生物体的遗传 物质。20世纪30年代，人们开始对dna有所认识。格里菲斯肺炎双球菌的体内转化实验以小资料形式介绍肺炎双球菌展示实验图片学生观察描述设置层进式问题师 生探讨，得出推论赫尔希、蔡斯一一噬菌体侵染细菌实验选材实验思路实验方法探讨结果，得出结论l明晰整体步骤，利 用图文分步详解烟草花叶病毒侵染实验设疑过渡, 提出问题分析问题 作出假设厘清思路设计实验预期结果 得出结论dna是主要的遗传物质归纳总结：对于绝大多数生物来说，dna是遗传物质；还有少数生 物的遗传物质是rna,所以说dna是主要的遗传物质。艾弗里一一肺炎双球1>明晰成分，厘清展示实验动画、图对比分析，菌体外转化实验1

6、iz实验思路片，学生观察得出结论课堂小结，布置作业（二）教学实施程序教师活动学生活动设计意图随着教师的阐述回顾所 学，融入情境，积极思考。创设情境，激发学生求 知欲，引出新内容。1、创设情境，设疑导入自从摩尔根提出基因的染色体理论以后，基因在人 们的认识中不再是抽象的“因子”，而是存在于染色体 的一个个单位。但是基因到底是什么呢？20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和dna组成的。这两种物质中究竟哪一种是遗传物质 呢？这个问题曾引起生物学届的激烈争论。2、对遗传物质的早期推测教师引导学生自主学习对遗传物质早期推测20世纪20年代，人们普遍认为蛋白质是生物体的遗传物质。（1）蛋白质是由多

7、种氨基酸连接而成的生物大分子。（2）氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信20世纪30年代，人们开始对dna有所认识：（1）dna是由许多脱氧核昔酸聚合而成的生物大分子（2）脱氧核昔酸有四种，每种有一个特定的碱基 展示脱氧核昔酸的化学组成图自主学习，回顾必修1 所学核酸相关知识。通过自主学习对遗传 物质早期推测有利于 进一步了解生物学届 的早期争论。为后续的学习奠定基础。bas碱基一"学生根据所学，自主整理 思路。要确定哪一种物质是遗传物质，必须通过实验来证明。巧妙设疑，引出经典实-a （腺噤吟） -t （胸腺嗟建）c（胞嗟嚏）-g （鸟瞟吟）设疑：dna和蛋白质究竟谁是遗传物质

8、？该如何判定 呢？ 教师引导:我们知道，生物学是一门以实验为础的学科。3、肺炎双球菌的转化实验（1）格里菲斯一一肺炎双球菌的体内转化实验强调首先是英国科学家格里菲斯展开了有效的实验。教师以小资料的形式介绍肺炎双球菌（如图）学生通过小资料了解两 种类型的肺炎双球菌的 结构、功能。s型细胞r型细胞苗落光滑菌体有多糖类的英膜无多楸类的英膜有毒性，可致死无毒性通过小资料引导学生 了解两种类型的肺炎 双球菌的结构、功能。 为学习格里菲斯的体 内转化实验做铺垫。引出格里菲斯的实验 过程。设疑:格里菲斯如何利用两种肺炎双球菌展开实验呢? 教师依次展示肺炎双球菌的转化实验过程实验图片学生随着教师的展示依 次了

9、解格里菲斯的四组 实验操作。展示图文，清晰呈现格里菲斯实验过程。(3)将加热杀死后的s型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。(4)将无毒性的r型活细菌与加热杀死后的s型细菌混合后，注射 到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。设置系列问题:第一、二两组实验所起的作用是什么呢?第三组实验说明什么呢?第四组分别与第一组、第三组对照能说明什么呢?设疑：究竟是谁的作用导致第四组小鼠的死亡呢?学生分组讨论得出： 第一、二两组实验所起 的作用对照。第一组强调 r型菌无毒，不能导致小 鼠死亡。第二组强调活的 s型菌有毒，能导致小鼠 死亡。 第三组实验说明s型 菌加热杀死后就不具备 毒性。 第四组分别与第一组、 第三组对照

10、分别排除活 的r型菌和死亡的s型菌 的作用。学生分组探讨，有效答 疑，体会科学家实验中 巧妙的对照。通过精细的分析，引领 学生层层思考。训练其 提出观点的能力。师生通过一系列的对照明确是活的s型菌的作用。强调：格里菲斯从第四组实验的小鼠尸体发现无毒的r 型菌的同时也发现了有毒的活的s型菌。设疑：第四组有毒的活的s型菌究竟从何而来呢?学生思考，尝试提出自己 的观点。承上启下，引出艾弗里肺炎双球菌的体外转化实验。格里菲斯得出推论：已经被加热杀死的s型细菌中，必 然含有某种“转化因子”能将无毒性的r型活细菌转化 成为有毒性的s型活细菌。教师过渡:格里菲思利用两种肺炎双球菌在小鼠体内做 的转化实验推测

11、出，可能存在着“转化因子”，那么“转化因子”到底是什么呢?(2)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验设疑：s型肺炎双球菌中有哪些成分?展示艾弗里及同事实验成果图解学生自主阅读教材设疑：肺炎双球菌内有dna、蛋白质、多糖等化学成分, 到底哪种成分是转化因子呢？实验中最关键的设计思 路是什么？小结：设法把dna与蛋白质、多糖等成分分开，单独地 直接去观察它们的作用展示艾弗里实验动画及图片学生自主阅读的基础上 结合图解信息进一步明 确s型菌的组成成分。学生思考，并提出肺炎双 球菌内有dna、蛋白质、 多糖等化学成分，设法把 dna与蛋白质、多糖等成 分分开，单独地直接去观 察它们的作用强化问题意识，提升学

12、 生解决问题的能力。图文结合，直观形象。通过问题引领训练学 生逻辑思维能力及问 题的解决能力。多糖脂类贵白质rna dna dna水解物分别与r型活细简混分培养引导学生用对比的方法展开分析得出：使r型菌转化成s型菌的是s型细菌的dna,说明dna是“转化因子”，因此dna是遗传物质。教师过度：艾弗里的实验引起了人们的关注，但是有人 提出：艾弗里实验中提取的dna纯度最高时也还混有 0. 02%的蛋白质，这样可能会影响到实验结果。因而， 人们对艾弗里实验结果的可靠性提出了质疑。所以，探 索还没有结束！要确定生物的遗传物质，必须寻找新的 实验证据。学生用对比的方法分析 得出：使r型菌转化成s 型菌

13、的是s型细菌的 dna,说明dna是“转化 因子”,因此dna是遗 传物质。通过对比分析引导学 生训练实验分析能力 及语言表达能力。引出噬菌体侵染细菌 的实验。学生跟随教师的引导展 开学习噬菌体侵染细菌 的实验。学生观察噬菌体图片，了 解其结构、组成、生活方 式。问题引领，激发学生的 学习兴趣。为学习实验方法过程 等做铺垫，从中体会科 学家选择的巧妙性。4. 赫尔希、蔡斯一一噬菌体侵染细菌实验教师设疑：dna纯度不够，是否是0.02%的蛋白质在起 遗传作用呢，如何更精准的获取单独的dna或者蛋白质 进行实验?(1)实验材料教师展示噬菌体模 式图强调噬菌体在结构包括头部和尾 部；在组成上仅有dn

14、a和蛋白质； 在生活方式上专门寄生于大肠杆菌 体内。(2)实验思路 设法把dna与蛋白质分开，单独地直接去观察它们的作用对比艾弗里实验进一步 明确要实现确定究竟谁进一步训练实验的分（3）实验方法 放射性同位素标记法 强调与艾弗里实验方法的不同 设疑:艾弗里选择哪些元素的同位素分别标记dna和蛋 白质呢？头部崖部引导学生分析噬菌体不 同成分的元素组成。是遗传物质需设法把 dna与蛋白质分开，单独 地直接去观察它们的作 用联系艾弗里实验。注意区 分两者的实验方法的差 异。分析噬菌体的元素组成, 明确选择咛标记dna/s 标记蛋白质。析能力。通过比较学习，有助于 加深学生的印象。通过分析，层层引导学

15、 生深入思考。（4）实验步骤图文展示实验步骤：标记大肠杆菌（分别标记和件）标记t2噬菌体（分别标记35s和32p）分别侵染未标记的大肠杆菌放射性检测分析实验结果（5）具体实验过程介绍 利用图文介绍具体如何标记大肠杆菌（分别标记35s 和 32p） 利用图文介绍具体如何标记t2噬菌体（分别标记35s 和 32p）设疑：能不能同时对同组噬菌体标记"s又标记咛？ 师生分析总结：若同时标记，检测时蛋白质外壳和dna 均有放射性，无法实现区分。 利用动画演示、图片展示"s标记的噬菌体侵染未标 记的大肠杆菌学生从整体上了解实验学生思考先整体，在分步详解有 利于学生形成整体认 识，避免知

16、识的割裂， 无法联通、融合。学生观看动画逐一了解 35s标记的噬菌体侵染未 标记的大肠杆菌实验具 体过程训练学生的问题分析 能力。化静态为动态，化抽象 为形象。有助于学生厘 清实验步骤。笫_组，上清液的枚q、g 低.沉淀邮故射性粮高射千怀记的建81体煮牟器与精蹈师生分析该组实验结果：上清液中放射性含量高，说明 蛋白质主要分布于上清液中。沉淀物是大肠杆菌和子代 噬菌体所在。设疑;理论上沉淀物中无放射性s,但实际操作中出现 了少量的无放射性s,为什么呢？学生回答的基础上分析、总结：可能由于搅拌不充分, 少量35s标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随 细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射

17、性 师生得出该组实验结论:蛋白质外壳并没有进入到细菌 内利用动画演示、图片展示咛标记的噬菌体侵染未标 记的大肠杆菌第二蛆：上滴洁册 射性”标记的记的宦体建函体与缱函淮台师生分析该组实验结果：上清液中放射性含量高，说明 蛋白质主要分布于上清液中。沉淀物是大肠杆菌和子代 噬菌体所在。师生分析该组实验结果:沉淀物是大肠杆菌和子代噬菌 体所在，放射性含量高说明32p标记的dna主要在沉淀 物。设疑：理论上上清液中无放射性，但是为什么上清液中 也出现了少量的放射性呢？学生回答的基础上分析、总结:一是可能保温时间过短, 部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布 于上清液中；二是可能保温时间过长，噬

18、菌体在大肠杆 菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液。所以要 严格控制保温处理的时间。师生得出该组实验结论：说明dna进入到细菌内学生思考，尝试回答。学生观看动画逐一了解 32p标记的噬菌体侵染未 标记的大肠杆菌实验具 体过程学生思考，尝试回答。尝试综合两组实验得出 结论。训练学生的问题分析 解决能力，分析总结能 力。化静态为动态，化抽象 为形象。有助于学生厘 清实验步骤。训练学生的问题分析 解决能力，分析总结能 力。训练学生综合归纳能 力及语言表达能力。承上启下，巧妙过渡。师生综合两组实验得出赫噬菌体侵染细菌时，dna进入到细菌的细胞中，而蛋 白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性

19、状, 是通过亲代的dna传递的。dna才是真正的遗传物质。5.烟草花叶病毒侵染实验教师设疑过渡：dna是所有生物的遗传物质吗？图片展示烟草花叶病毒(tmv)、车前草病毒(hrv)、sars病 毒、艾滋病病毒(hiv)、禽流感病毒等rna型病毒。 以小资料的形式介绍这些rna病毒在组成上只有rna 和蛋白质。设疑:烟草产生病斑的烟草花叶病毒不含dna,只有rna 和蛋白质，如何确定其遗传物质是什么？引导学生尝试提出假设：烟草花叶病毒的遗传物质是 rna学生思考。学生阅读小资料了解 rna病毒。学生尝试提出假设：烟草 花叶病毒的遗传物质是 rna学生思考，讨论。教师提示下学生尝试提 出自己的方案。拓展延伸，引出新的内 容提出学生提出问题、作 出假说能力。训练其实验分析、设计 能力。设疑：如果是你可如何设计实验呢？引导学生在思路上可把烟草花叶病毒的rna和蛋白质 区分开，直接地、单独地去观察他们各自的作用，进而 判断谁是遗传物质。师生共同修正、补充可得到以下方案:方案一：如图可用完整的烟草花 叶病毒、烟草花叶病毒的rna、 烟草花叶病毒的蛋白质分别感 染烟草，一段时间后观察各组烟 草叶片的病斑情况。烟草花叶病毒感染烟叶实验n病毒rna蛋白质方案二：病毒重建实验具体如图分离出的病布分别利用烟草花叶病毒与车前草病毒(也