DNA是主要的遗传物质教学设计(优质课)

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细胞基础、基因与染色

2、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“总结人类对遗传物质的探索过程”。本节内容包括

3、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

4、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。本课遵照以教师为主导，学生为主体的理念，采用讲授、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

5、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1、展示两种狗的品种，指出遗传的学生回顾所学寻找新旧创设情概念。（PPT2）知识，思考回答相关知识的结合景，导入 新课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，说明遗传物问题，总结遗传物质的特点：能够控制生点， 制造矛盾， 激发探究欲质应具备什么特点。物的性状、能够复望。3、提出问题：染色体上的两种成分制， 在亲子代之间保蛋白质和DNA， 哪一种才是遗传物质持连续指导学生读

6、教材，提取信息：分析当时认为进一步激对遗传物在 20 世纪早期人们普遍认为遗传物蛋白质是遗传物质发学生对遗传质的早期质是DNA还是蛋白质为什么的原因：组成DNA物质认识的研推测讲述：限于当时的认识水平，认为蛋的脱氧核苷酸只有究，为实验的白质是遗传物质的观点处于主导地位。4 种而组成蛋白质讲解做铺垫。科学家是如何认识DNA是遗传物质的氨基酸种类有20的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认种， 蛋白质的多样性识过程吧。很容易和生物的多 样性相联系。DNA是遗（一）格里菲斯的实验认真阅读，获取引导学生传物质的提出问题，引导学生阅读获取信息：信息。重温科学探究的证据I肺炎1、格里菲斯的实验材料是什么具有

7、什么特点PPT2：菌落1 、总结出 细菌和R型S 型细菌的历程，亲身体 验科学研究的双球菌转区别思路和方法，化实验学习科学家严菌 落荚 膜毒 性谨的态度和合 作精神。体验R 型菌粗无无科学探索的艰落糙荚 膜毒辛，学习科学 精神，养成科S 型菌光有有学态度。落滑荚 膜毒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（ 2）第3 组实验与哪一组形成对照明只有活的S型细说明什么问题菌可以使小鼠患败（ 3）第4 组实验与哪一组

8、结果相同血症死亡。说明什么，如何验证（ 3）与第二组，说（4） 第 4 组结果出现的原因是什么明第四组产生了活提示：是加热杀死的S 复活了吗哪的 S 型细菌，可以在一组可以说明尸体中分离到S 型是R 直接转化成S 了吗哪一组对照细菌。可以说明（4） R的转化需要加R的转化需要什么条件热杀死的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：对最后一组进行深入分析： 最后一组

9、与哪一组形成对照单一变量是什么说明什么问题学生思考、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。进一步培 养学生探究问 题与设计实验 的能力及创新 意识。DNA 是遗讲述：让学生认传物质的艾弗里的实验进行了十年，实验目的引起好奇：十年识到一个正确证据II到底是什么他实现了

10、吗就做一件事，为什么的结论可以通噬菌为了把DNA和其他物质彻底的分离呢过不同的途径体侵染细开，最终只能把蛋白质含量降低到%，没获得。菌的实验有彻底分离提纯。所以，严格来说他的实心理活动：好可认同人类验并没有构成单一变量。不能够排除蛋白惜，那怎么办对遗传物质的质在转化过程中的作用。认识是不断深回忆病毒的特点，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。（ 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

11、开。（ 3）保温让噬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，并且子代噬菌体中化、不断完善的过程；认同科学的发展离不开技术的支持。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

12、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也检测到了亲代的DNA。综合两组，在噬菌体亲子代之

13、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、烟草花叶病毒等。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。课堂小结总结本节内容，

14、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B证明了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.DNA是遗传物质RNA是遗传物质肺炎双球菌中的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B培养C培养D培养R 型活细菌时加R 型活细菌时加R 型活细菌时加R 型活细菌时加3. 将有关过程正确排序。 标记噬菌体侵染未标记细菌S 型细菌的多糖类物质，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

15、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35S和32 P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T2噬菌体，待大肠杆菌解体后15N （ C）A不出现在T2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T2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（ B）A所有生物的遗传物质都是DNAB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