生物：3.1《核酸是遗传物质的证据》(浙科版必修2)教学设计

1、“核酸是遗传物质的证据教学设计一、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“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

2、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、

3、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

4、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。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：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、教学重点、难点教学重点(1)肺

5、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(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一一“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

6、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) 一解决问题(引导组织)一运用问题(知识整合，学生测评)。七、课时安排：2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

7、程教学 环节教师组织和引导学生活动教学意图设疑屏幕展示图片(生活中同学们听说过 这样一些俗语：种瓜得瓜，种豆得豆；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？学生对展示的图片进行 比较，发现它们都有着相 向的地方，也有着不同的 地方。联系生活实 际，创设问题 W,以此激 发同学们对 生物遗传现导入思考：为什么后代会和亲代如此相似呢？ 原因何在？学生思考后作出回答象的兴趣。引导探索设问1遗传和变异的现象人类早已认识 至L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

8、决定 作用的物质一一遗传物质。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，比较宿丝 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 出 假 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？（教师要求不问的小组作出假设并说明 自己的思

9、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、学生小组讨论、作出假设，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。直接地去观察 DNA的作用”作为学生对自己设计思路的评价）。引导探一、噬菌体侵染细菌的实验引导学生阅读教材第 49页。展示噬菌体的模式图。设疑1、科学家为什么把噬菌体作为研究DNA根据教师提问，学生阅 读、观察、归纳得出结论：使学生知道

10、 同位素标记 法，培养学生 探究问题与 设计实验的 能力及创新 意识。亲代 噬菌 体寄主 细胞 内子代 噬菌 体32P标记有32P标记DNA有32P索是遗传物质的材料？2、科学家是如何进行研究的？其关键方 法是什么？DNADNA标记35S标 记无35S 标记夕卜壳 蛋白解3、实验结果如何？根据实验结果，你能 得出什么结论？蛋白 质蛋白 质质无35S标决记问题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。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。问学生讨论后提出问题，同题升华把学生分成两组，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。时

11、回答对方提出的问题。增加互动关 系，激发学生 发散性思维二、肺炎双球菌的转化实验观察实验现象，分组讨论进行科学思（一）格里菲思的体内转化实验并用语言描述实验的过维训练引（动回展小四组实验过程）活的R型细菌感染老鼠健康程，分析实验结果。1.A、二组起对导活的S型细菌感染老鼠 死亡照作用，证明R型细菌和灭活的S型细菌感染老鼠 一+健康S型细菌的作用探活的R型+死的S型感染老鼠 死亡2.第二、三组的对照实验说明了死亡的 S型细索菌小具有致死性。提出问题：1.第、组的实验设计目的是什么？3. 第三、验说明四组的对照实R型活细菌与S对科学家的 实验设计思解2.第、组的实验设计目的是什么？型死细菌混合培养

12、后产生了 S型活细菌，并且这想进行思考 和讨论。训练3.第、组的实验设计目的是什么？种转化的性状可以遗传。学生实验设决4.思考第组老鼠死亡的原因。4.在第四组实验中，已经被加热杀死的 S型细计的一般遵 循的原则问（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型肺炎双球菌菌中，定含什-种促使 R 型细菌转化成 S型细菌题的体内存在一种转化因子可以促使R型细的活性物质。菌转化成S型细菌。那么如何找出这种转 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？学生思考，通过小组讨论（教师对学生的讨论

13、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，提出自己的观点进行科学思 维引导与训 练攵了如下实验：把S型细菌的组成物质全教师引导，学生小组分析部分离，并分别与 R型细菌混合培养，得 到如下结果：讨论，通过图表对比，得 出是S型细菌的DNA使5蟹活细苗L .、,得R型转化成S型细菌，1 111 11将结 脂黄餐白或 RNA oriA nN4水解物111 I I 1并能传递给后代，说明DNA是肺炎双球菌的遗分别与R町活如Sfl混合培养一1传物质III J R R RR R 5 R1 1R S设问：根据肺炎双球菌的“离体细菌转化实验”的结果，你能

14、得出什么结论？提问遗传物质是否只有 DNA 一种呢？三、烟草花叶病毒的感染与重建实验培养学生分 析能力和自 主学习的能提问：力1.遗传物质是不是只有 DNA一种？引2.没有DNA的生物遗传物质是什么呢？ 如烟草花叶病毒。导我们来认识一下烟草花叶病毒探1.用TMV的蛋白质感染烟叶，烟叶未受 衣染。索21.用TMV的RNA感染烟叶，烟叶受到感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，什么是学生进行分组讨论，培养学生学解决问遗传物质？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？（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、分析和描设计实验方案，进行

15、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。以至用及模 仿与创新能 力，培养学生 的文字组织 和表达能力。金）。题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?阅读、思考回答问题归通过三个经典实验，关于什么是遗传物学生分析、思考、讨论：培养学生分纳质，你能得出什么结论？DNA是主要的遗传物质析、总结的能引导学生对遗传物质的问题有一个总力。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，在大多数结生物中即一段 DNA,

16、而在RNA病毒中则是一段RNA,所以DNA是主要的遗传物质。知对学生进行分组，轮流提问，轮流答题，学生讨论，提问，回答问增加学生学识习的兴趣和以提出的问题数和答对的问题数之和为题升华成绩进行比赛。激发学习积极性，同时开发学生开放性思维新问结合科学家的实验，分析作为遗传物质学生结合所学知识进为DNA的题的 提出应具备哪些特点？行分析，以加深对所学知分子结构与识的理解和应用特点的学习打卜基础九、板书设计（一）噬菌体侵染细菌的实验1）活动探究结论杀代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32 P 标 t己 DNA有32P标记DNADNA有32P标记35S标记无35S标记外壳蛋白质蛋白质蛋白质无35S标记2） D

17、NA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1、格里菲思的体内转化实验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 一*健康活的R型+死的S型感染老鼠 死亡R型细菌转化成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S型细菌。2、艾弗里的体外转化实验1）实验方法与结果S型惜细前IIIi参辘脂小量臼盾 RMA DMA DNA水解析廿别与R厘清细曲常令培养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1）烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。RNA 。所以说DN2）在生物界中，绝大多数生

18、物的遗传物质是DNA,少数生物遗传物质是A是主要的遗传物质十、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，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，在产生的子代噬菌体的组成结构中， 能够找到的放射性元素是A,可以在外壳中找到 15N和35SB,可以在DNA中找到15N和32PC,可以在外壳中找到 15ND,可以在DNA中找到15N、32P、35S3 .格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了 （）DNA是遗传物质RNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质蛋白质和多糖不是遗传物质 S型细菌的性状是由 DNA决定的 在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到 了 R型菌细胞中A.B.C. D.5. DNA是遗传物质的证据一一肺炎双球菌的转化实验格里菲思实验过程可分为四大步骤：注射无毒性的R型活细菌，小鼠 ;注射有毒性的S型活细菌，小鼠患;注射加热杀死了的 S型细菌，小鼠: 注射 型活细菌+杀死的S型细菌”，小鼠患