核酸是遗传物质的证据教学设计

1、核酸是遗传物质的证据教学设计 王波 定海一中 316000一、教学目标【知识目标】1说出染色体的组成成分。2概述DNA是遗传物质的直接证据：三个经典实验的分析。3说明DNA是主要的遗传物质的原因。【能力目标】1培养学生科学研究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神。2通过材料的分析，培养学生比较、分析、归纳的思维能力和自主学习的能力。3培养学生理论联系实际，运用所学生物知识解决实际问题，培养知识迁移应用能力。分析DNA是遗传物质的实验设计，模拟科学家的设计思路尝试简单的实验设计。【情感态度与价值观】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

2、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。二、教材分析【教材的地位作用】“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，既是前两章（孟德尔遗传定律、染色体与遗传）内容的延续和深入，也是本章内容的开端，引出本章学习的主要内容和核心概念（遗传的分子基础、基因控制性状的分子机理），因此在教材中的地位十分的特殊也十分的重要。【教学重难点】1教学重点（）噬菌体侵染细菌的实验分析；（）肺炎双球菌转化实验的原理；（）DNA是主要的遗传物质。教学难点

3、（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。【建议课时】2课时：第一课时，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；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，确认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。三、学情分析“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，因此学生已经有

4、一定的知识背景，对于改节内容已经有了初步的认知。四、教学设计【教学方法】1采用“问题教学法”和“小组研讨法”相结合的教学方法，层层设置问题，然后以小组合作研讨的方式解决，归纳出知识点，并加以理解掌握。2采用教师讲授和学生自学相结合，多种媒体互相结合的教学方法。3采用“设疑导入问题引导呈现探究过程讨论实验结果归纳总结反馈运用”的教学方式。以学生为主体，在教师以启发式的问题的引导下，学生通过自主学习，以小组合作的方式，进行探究性学习。本案例的设计以第三种教学方法为主，培养了学生自主学习的能力和探究的精神。【教学策略】节内容主要阐述生物的遗传物质是DNA和RNA。在教学过程中，可以引导学生对遗传物质

5、的化学本质进行推测，然后引导学生寻找证据，根据教材提供的三个经典实验的资料分析，形成对生物体遗传物质本质的认识。由于本节课主要以三个经典实验为载体，学生无法自己动手操作，缺少感性认识，因此在教学中通过插图、动画视频、分步演示等手段直观地形象地呈现实验，以化解教学难点。【设计思路】引导学生体验科学探索过程，领悟科学研究方法。在教学中，让学生重走探索之路，再历三个经典实验，通过对上述实验的介绍和分析，让学生亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神。并以“什么是遗传物质”为主线，以“肺炎双球菌转化实验”、“噬菌体侵染实验”和“烟草花叶病毒的感染和重建实验”为载体，以一系列的问题串

6、为导向，层层设疑、层层揭秘，直至得出结论DNA是遗传物质，DNA是主要的遗传物质。五、教学过程教学步骤教师活动学生活动教学目的引入本章的课题遗传导入新课大屏幕图片展示：牛的后代仍然是牛，金丝猴的后代仍然是金丝猴，明星陈强与陈佩斯的照片。补充说明：亲代与子代以生殖细胞作为“桥梁”，通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，我们了解到染色体在遗传上有重要的作用。在前面两章的学习中，我们了解了染色体是遗传物质的载体。 【设问】染色体的主要成分是什么？那么这两种物质中哪种承担着控制遗传性状的功能，哪种是遗传物质呢？【引导】学生阅读书本48小资料：DNA是遗传物质的间接证据。【思考】这条证据是不是

7、能证明DNA就是遗传物质了呢？那么有没有更有力的直接证据呢？【引领】学生重走前辈科学家的探索之旅。学生对比展示的图片，得出结论，他们有相同的地方也有不同的地方。学生回忆比较有丝分裂、减数分裂、受精作用中染色体的变化规律。学生思考后回答：DNA和蛋白质。阅读书本中关于DNA是遗传物质的条间接证据。联系实际，创设情境，激发学生对生物的兴趣。引入到遗传物质制造悬念，使学生紧紧抓住本节课的主线遗传物质。激励学生探求知识的欲望。一、肺炎双球菌转化实验引导探索问题升华知识过渡过程探究得出结论人们对遗传物质的认识首先是从肺炎双球菌转化实验开始。一、肺炎双球菌的转化实验【动画展示】格里菲斯的肺炎双球菌转化实验

8、活的R型细菌感染老鼠 存活活的S型细菌感染老鼠 死亡灭活的S型细菌感染老鼠 存活活的R型 + 死的S型细菌感染老鼠 死亡【展示】R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生对图指出何者是R型菌体？何者是S型菌体？菌落各是怎样？毒性呢？以加深学生对两种细菌的了解。【设问】1第、组的实验设计各说明什么？2第、组的实验设计目的是什么？3第、组的实验对照可说明什么？【设问】为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？【过渡】那么这个转化因子到底是什么呢？【引入】艾弗里肺炎双球菌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？【点评】教师对学生的讨论进行

9、点评后提出科学家艾弗里的观点。【设问】根据艾弗里肺炎双球菌体外转化实验，你能得出什么结论？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。学生思考后回答：1说明活的R型细菌不具有致死性和活的S型细菌具有致死性。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。学生在教师引导下归纳为：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。学生分小组讨论，然后提出自己意见。学生在教师引导和启发下归纳：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA

10、是遗传物质。培养学生观察、分析、归纳、总结的能力。对科学家的实验设计思想进行思考和讨论。感悟实验的严密性和逻辑性。培养学生科学研究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神。提高学生分析、讨论、归纳和总结能力。引入：二、噬菌体侵染实验引导探索解决问题引入：三、烟草花叶病毒的感染和重建实验【质疑】由于艾弗里实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.2的蛋白质。会不会是少量的蛋白质才是遗传物质呢？【设问】你能否设计实验加以证明到底哪种物质才是遗传物质吗？你的实验设计思路是什么？二、2噬菌体侵染实验【展示】2噬菌体的模式图，介绍2噬菌体的结构特点和物质组成只有蛋白质外壳和DNA构成。【设问】科学家为

11、什么把噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料？【动画视频】噬菌体侵染实验：科学家用放射性同位素标记了蛋白质，标记了DNA，然后用两种被标记的噬菌体分别去侵染细菌，并培养、离心、检测放射性。【设问】噬菌体侵染实验是如何进行的，关键方法是什么？噬菌体侵染的结果如何？你能得出什么结论？结合视频，教师补充说明：为什么选择和这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记？怎么分别让噬菌体标记上和这两种同位素？实验中搅拌离心的目的是什么？上清液中存在什么物质，沉淀物中成分是什么？【小结】通过以上两个经典实验，我们证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。【设问】是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？如果该生物没有D

12、NA，那么遗传物质是什么呢？【展示】烟草花叶病毒的模型图【介绍】烟草花叶病毒的感染实验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？【点评】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。【师生共同小结】RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。【设问】除了烟草花叶病毒，是否还有其它生物遗传物质也为RNA？学生分小组讨论，提出自己的思路，在教师引导下归纳为：设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA

13、的作用。学生思考后回答：成分简单，只有蛋白质和DNA易于区分遗传物质。学生根据视频，分析、归纳、得出结论：亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S标记在师引导下学生得出结论：DNA是噬菌体的遗传物质。学生思考后回答。学生进行分组讨论，设计实验方案，进行实验探究；然后汇报交流实验方案和实验现象、分析原因、得出结论。学生思考后回答：带的核酸为RNA的病毒，遗传物质均为RNA，如：SARS、流感病毒、艾滋病毒、冠状病毒等。感悟科学家实验设计的优美和解决问题的思维方式。掌握实验设计中“同位素标记法”，明白实验

14、的对照原则。培养学生分析、归纳能力。让学生亲身体验科学研究的思路和方法。培养学生理论联系实际，运用所学生物知识解决实际问题，培养知识迁移应用能力。归纳总结【设问】什么样的生物遗传物质是DNA，什么样的生物遗传物质为RNA？【师生共同归纳】除少数病毒外，绝大多数的生物遗传物质为DNA，所以DNA为主要遗传物质。学生思考后回答。培养学生分析、总结的能力。新问题的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六、板书设计（一）肺炎双球菌的转化实验1、格里菲思肺炎双球菌转化实验活的R型细菌感染老鼠 健

15、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 死亡实验结论：加热杀死的S型中存在一种转化因子可以促使活的R型细菌转化成活的型细菌。2、艾弗里肺炎双球菌体外转化实验实验结论：DNA是遗传物质。（二）噬菌体侵染细菌的实验实验设计与结果亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S标记实验结论：DNA分子是遗传物质，蛋白质不是。（三）烟草花叶病毒的感染与重建实验实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。总结归纳：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DNA是主要遗传物质。七、课后作业1噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是（ ）A自身的核苷酸和氨基酸 B自身的核苷酸和细菌的氨基酸、核苷酸C细菌的核苷酸和氨基酸 D自身的氨基酸和细菌的核苷酸2所有病毒的遗传物质( )A都是DNA B都是RNA C是DNA或RNA D是DNA和RNA某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用同位素作了如下标记，代噬菌体与亲代噬菌体特性相同，请分析回答：噬菌体成分细菌成分核苷酸标记32P3