DNA是主要的遗传物质教学设计(优质课)#(精选.)

1、DNA是主要的遗传物质一节的教学设计一、教材分析1、教材的地位和作用 DNA是主要的遗传物质是人教版普通高中新课程生物必修2遗传与进化中第 3章第 1节的内容。本节首先是以 “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，最终得出科学的结 论。本节是在学习了遗传的

2、细胞基础、 基因与染色体的关系等内容之后， 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。 本内容的两个生 物学经典实验，不仅向 学生展示了生物学史上的重大事件，更重要的是其中的科学思维和 方法对学生的科学素养的提高的重要的作用。课标对本内容的要求为 “总结人类对遗传物质的探索过程” ，近几年的高考考纲知识点 为“人类对遗传物质的探索过程”，要求为 II 级。课标和考纲对此均做了较高的要求，其 原因与本节课的内容有关。2、教学目标（1）知识目标 总结两个经典实验的研究方法和思路 说明“ DNA是主要的遗传物质”的含义确立依据： 本节内容的课程标准是

3、“总结人类对遗传物质的探索过程” 。本节内容包括 两个人类在探索遗传物质的过程中的两个经典实验。此外，本节课的结论“ DNA 是主要的 遗传物质”是重要的生物学事实，应当让学生理解。（2）能力目标通过分析两个经典实验，培养学生的逻辑思维确立依据： 本节内容以遗传物质的本质的探究历程为主线， 以学生动脑分析实验现象得 出实验结论为重点，让学生们从中体验科学研究的过程与方法。（ 3）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。确立依据： 本节教材介绍了人类探究遗传物质的过程和方法， 可以加深学生对生物科学 史本质的认识， 特别是

4、这些内容中所体现的生物学思想、 技术手段促进科学的发展等观点对 于学生的情感态度与价值观领域的发展有重要价值。3、重点与难点（1） 肺炎双球菌转化实验的原理和过程（重点）（2） 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；（重点与难点）（3）证明 DNA是遗传物质的关键实验设计思路（重点与难点）确立依据： 重要的生物学史实是生物科学素养的的组成部分。本届内容涉及到的实验都不能动手完成， 要理解实验并得出结论， 学生不仅要有扎实的基础知识， 而且对逻辑思维的 要求也比较高。 高一学生已有的生物学知识和生活经验较少， 空间想象能力和逻辑推理能力 有限。二、教法与学法 本课遵照以教师为主导，学生为主体的理念，采

5、用讲授、问答、讨论、比较、归纳等方 法指导学生学习。 在指导学生了解了实验过程之后， 通过一连串的问题， 启发学生由浅入深， 获取各实验的目的、 思路，这样教学不仅能使学生掌握实验过程， 体会到生物现象的物质性， 而且能激发学生的求知欲，增强获取新知识的渴望。三、教学课时1 课时四、教学过程设计教学环节教师组织和引导学生活动设计意图创设情 景，导入 新课1、展示两种狗的品种，指出遗传的 概念。（ PPT2）2、引导学生回忆性状的遗传实质是 遗传物质通过染色体的传递， 说明遗传物 质应具备什么特点。3、提出问题：染色体上的两种成分 蛋白质和 DNA，哪一种才是遗传物质学生回顾所学 知识，思考回答

6、相关 问题，总结遗传物质 的特点：能够控制生 物的性状、能够复 制，在亲子代之间保 持连续寻找新旧 知识的结合 点，制造矛盾， 激发探究欲 望。对遗传物 质的早期 推测指导学生读教材，提取信息：在 20 世纪早期人们普遍认为遗传物 质是 DNA还是蛋白质？为什么？讲述： 限于当时的认识水平， 认为蛋 白质是遗传物质的观点处于主导地位。科学家是如何认识 DNA是遗传物质 的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认 识过程吧。分析当时认为 蛋白质是遗传物质 的原因：组成 DNA 的脱氧核苷酸只有 4 种而组成蛋白质 的氨基酸种类有 20 种，蛋白质的多样性 很容易和生物的多 样性相联系。进一步激 发学生

7、对遗传 物质认识的研 究，为实验的 讲解做铺垫。DNA是遗 传物质的 的证据 I 肺炎 双球菌转 化实验（一）格里菲斯的实验 提出问题，引导学生阅读获取信息： 1、格里菲斯的实验材料是什么？具 有什么特点？ PPT2：菌落2、格里菲斯的实验过程是怎样的？说明什么问题。 PPT3 格里菲斯的实 验 3、根据学生回答，引导学生解释格 里菲斯的实验 . 问题： （1）前两组实验的作用？ （2）第 3 组实验与哪一组形成对 照？说明什么问题？（3）第 4 组实验与哪一组结果相 同？说明什么，如何验证？（4） 第 4 组结果出现的原因是什 么？提示：是加热杀死的 S 复活了吗？ 哪一组可以说明？是 R

8、直接转化成 S 了吗？哪一组对 照可以说明？R的转化需要什么条件？认真阅读， 获取 信息。1、总结出 R 型 细菌和 S 型细菌的 区别引导学生 重温科学探究 历程，亲身体 验科学研究的 思路和方法， 学习科学家严 谨的态度和合 作精神。体验 科学探索的艰 辛，学习科学 精神，养成科 学态度。菌 落荚 膜毒 性R型菌 落粗 糙无 荚 膜无 毒S 型菌 落光 滑有 荚 膜有 毒叙述实验过程， 尝试解释各步 实验的现象。（ 1）对照。 （2）与第二组，说 明只有活的 S 型细 菌可以使小鼠患败 血症死亡。 （3）与第二组，说 明第四组产生了活 的 S 型细菌， 可以在 尸体中分离到 S 型 细菌。

9、（4） R 的转化需要加 热杀死的 S 型细菌 提供一种物质 “转化因子”。（二）艾弗里的实验 设疑：这种转化因子究竟是什么物质 呢 ?是不是 S 型细菌的荚膜呢？是不是蛋 白质呢？还是 DNA呢？现在请同学们进 行讨论：如果让你来设计实验来进一步探 究“转化因子” 是什么物质， 你将如何设 计实验？又将如何检测实验的结果？学生边讲述边投影：学生思考、分 析、讨论得出结论： 设计：把 S 型细 菌中的各种物质分 离提纯， 分别加入 R 型细菌培养基中， 单 独地直接地观察各 种物质的作用。结果预测： 如果 在培养基上出现粗 糙的菌落，就说明有 R 型细菌产生， 加入进一步培 养学生探究问 题与

10、设计实验 的能力及创新 意识。变量的物质不是转化因 子。如果出现了光滑 的菌落，说明有 S 型细菌，那么这种物 质就是转化因子。最后一组与加 入 DNA的一组形成 对照，单一变量是 DNA是否完整。 说明 只有完整的 DNA是 遗传物质。对最后一组进行深入分析： 最后一组与哪一组形成对照？单一 是什么？说明什么问题？DNA 是遗 传物质的 证据 II 噬菌 体侵染细 菌的实验讲述：艾弗里的实验进行了十年， 实验目的 到底是什么？他实现了吗？为了把 DNA和其他物质彻底的分离 开，最终只能把蛋白质含量降低到 0.02%，没有彻底分离提纯。所以，严格 来说他的实验并没有构成单一变量。 不能 够排除

11、蛋白质在转化过程中的作用。另一个实验能够将 DNA和蛋白质彻 底分离开， 证明了 DNA是遗传物质。 噬菌体侵染细菌的实验。1. 讲述并投影：T2 噬菌体的结构模式图，说明其结 构特点、物质（元素）组成，培养条件。投影其电镜下的照片， 说明根据电镜 照片显示的其可能的寄生和繁殖方式。观察图片， 思考： 注入细菌的物质是 什么？你认为哪一种物质是噬菌体的遗 传物质？为什么？能不能排除蛋白质的 作用？2、投影分别用不同放射性元素标记 的噬菌体侵染细菌的实验过程。思考： （1）为什么选择噬菌体作为实验材 料？（ 2）有多种同位素： 14C、 3H、 18O、 15N、32P、35S，应该用什么同位素

12、标记噬 菌体的 DNA和蛋白质？如何标记？（3）保温、搅拌和离心的作用是什 么？（4）离心之后细菌的位置在哪里？引起好奇：十年 就做一件事， 为什么 呢？心理活动： 好可 惜，那怎么办？回忆病毒的特 点，认识噬菌体分析： DNA进入 细菌，蛋白质没有进 入细菌，两者彻底分 离开了。 DNA能够在 亲子代之间保持连 续，是噬菌体的遗传 物质。思考并尝试回 答：（ 1）化学成分 只有两种， 在自然的 生理过程中把 DNA 和蛋白质彻底分开。32 35（2）32P 和 35S 分别 DNA和蛋白质 的特有元素， 能把两 种物质完全区分开。（ 3 ）保温让噬让学生认 识到一个正确 的结论可以通 过不同

13、的途径 获得。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 的发展离不开 技术的支持。子代噬菌体的位置在哪里？（5）对沉淀、上清、和子代的放射 性测试结果怎样？得出什么结论？菌体吸附在细菌表 面，注入遗传物质， 离心是使噬菌体外 壳与细菌分离。（ 4）离心之后 细菌的位置在沉淀， 子代噬菌体的位置 在细菌中， 随细菌沉 淀在底部。（5）标记蛋白 质的一组， 放射性主 要出现在上清， 说明 蛋白质外壳主要在 上清，子代中没有检 测到放射性， 说明子 代不含有亲代的蛋 白质。标记 DNA的一 组，放射性主要出现 在沉淀，说明亲代 DNA出现在沉淀中， 并且子代噬菌体中 也检

14、测到了亲代的 DNA。综合两组，在 噬菌体亲子代之间 连续的物质是 DNA， 因此 DNA才是噬菌 体的遗传物质 , 蛋白 质不是DNA是主 要的遗传 物质（选讲设疑： DNA 是生物唯一的遗传物质吗？投影演示烟草花叶病毒侵染烟草的结果，思考：烟草花叶病毒的遗传物质是？）投影并讲述：大量科学研究证明： 具有细胞结构的生物，遗传物质是 DNA 。多数病毒的遗传物质是 DNA ，例 如： T2 噬菌体。少数病毒的遗传物质是 RNA ，例如： SARS 、HIV 、烟草花叶病学生根据已有 经验回答。观看幻灯片， 回 答：烟草花叶病毒的 遗传物质是 RNA。总结上述探究 活动，得出： DNA 是主要的

15、遗传物质。进一步明 确某些病毒的 遗传物质是 RNA ，DNA 是主要的遗传 物质的原因。毒等。课堂小结总结本节内容，点出重点。回顾本课内容， 查漏补缺。加深理 解、巩固、深 化所学知识。五、板书设计六、随堂练习1格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果是（D ）A 证明了 DNA 是遗传物质B证明了 RNA 是遗传物质C证明了蛋白质是遗传物质D没有证明具体哪一种物质是遗传物质2. 肺炎双球菌中的 S 型具有多糖类荚膜， R 型则不具有。下列叙述错误的是（ A）A 培养 R 型活细菌时加 B培养 R 型活细菌时加C培养 R 型活细菌时加D培养 R 型活细菌时加S 型细菌的

16、多糖类物质，能产生一些具有荚膜的细菌S 型细菌 DNA 的完全水解产物，不能产生具有荚膜的细菌S 型细菌的 DNA ，能产生具有荚膜的细菌S 型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细菌3.将有关过程正确排序。标记噬菌体侵染未标记细菌35S和 32P标记噬菌体35S和 32P标记细菌放射性检测 离心分离4. 科学家用含有 15N 的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养 解体后 15N （ C）A不出现在 T 2噬菌体中B仅发现于 T2 噬菌体的 DNA 中C发现于 T2 噬菌体的外壳和 DNA 中D仅发现于 T 2噬菌体的外壳中5. 下列有关“ DNA 是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是 A 所有生物的遗传物质都是 DNAT2 噬菌体，待大肠杆菌B）B真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA ，少部分病毒的遗传物质是 RNAC动物、植物的遗传物质是DNA ，除此之外的其他生物的遗传物质是 RNAD真核生物、原核生物的遗传物质是DNA ，其他生物的遗传物质是 RNA七、作业布置配套练习八、教学反思本节课的教学内容涉及的实验， 在中学实验室条件下是不可能完成的。 本节课采用引导 探究式的教学方法， 通过创设自主合作的学习情景激发了学生的学习积极性， 这样