3.1 DNA是主要的遗传物质教案 高一生物人教版必修一

《DNA是主要的遗传物质》教学设计一、教材内容和地位《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。本节主要介绍DNA是主要的遗传物质的探究历程及证据，详细讲述肺炎双球菌的体内转化实验、肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，引导学生重温科学探究历程。蛋白质、脂质、核酸等几种生物大分子以及有丝分裂、减数分裂、受精作用的学习，为本节遗传知识的学习提供了必要的知识储备，同时本节又为后面的遗传基本规律、基因工程等知识的学习打下基础，起着承上启下的作用。二、学习目标1、知识与技能：(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程；(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路；(3)理解DNA是主要的遗传物质。2、过程与方法：(1)通过三个经典实验领悟“现象-问题-假说-设计实验检验假说-获得结论”的研究方法，培养学生的实验探究能力；(2)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。3、情感态度和价值观：(1)体验科学探索的艰辛过程，培训科学探索的兴趣；(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。三、学习重难点1、重点：(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。2、难点：(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；(2)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。四、目标确立依据和重难点突破方法本节旨在引导学生领悟科学的实验设计程序，掌握科学的实验设计方法，理解DNA是主要的遗传物质。内容涉及微观领域，属于学生的薄弱环节，因此我充分利用动画的直观性和图片的新颖性增强学生的视觉和听觉冲击，引导学生自己分析问题解决问题得出结论。五、学习过程采用的总流程：设疑导入→复习旧知→问题探究

→呈现实验→讨论实验结果

→归纳总结→拓展延伸

（一）新课导入1、展示商品条形码，学生讨论条形码的一般用途和基本特征，并提问：生物体内是否有类似这样能反应生物各种特征的条形码？引导学生答出遗传物质。2、以抢答形式回顾旧知，引出染色体在遗传中的重要作用，并提问：染色体上的蛋白质和DNA究竟哪种是遗传物质？引出新课，并引导学生讨论分析作为遗传物质应具有的特点。设计意图：联系生活，引发学生的联想；竞争方式，激发学生的学习热情。过渡：科学家从19世纪就开始了对遗传物质的探索之旅，结合当时对遗传物质的研究和对蛋白质认识，科学家一致认为结构功能多样且能体现生物现状的蛋白质是遗传物质，即使后来科学家对DNA的结构也有了一定的了解，但遗传物质是蛋白质的观点一直占主导。最早对这一观点用实验证据提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验又建立在格里菲思的实验基础之上。（二）传授新知探究活动一：肺炎双球菌的体内转化实验教师展示图片，学生自学实验内容，从菌落、荚膜、毒性三方面认识两种肺炎双炎菌，并完成PPT上的相关表格；动画展示实验过程，以小组为单位讨论分析以下问题：为什么要设置A、B组？B、C组？这说明了什么？对照。活的S型细菌使小鼠死亡。D组小鼠为什么会死亡呢？由于体内有活的S型细菌的作用。活的S型细菌如何出现？活的R型细菌变成了活的S型细菌。什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？是否有可能是蛋白质？

加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。

2、学生展示答案，其它学生对其答案进行点评、质疑和补充。［知识建构1］加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。设计意图：图片、动画的直观性可以降低问题的起点，给学生以视觉和听觉的刺激，增强学生的学习兴趣；合作学习与展示既培养了学生的合作精神，也培养了学生分析问题解决问题的能力。探究活动二：肺炎双球菌的体外转化实验1、继续设疑：如果你是当时的科学家，怎样进一步证明遗传因子是哪一种物质？该实验设计的关键思路是什么？教师点播：加热杀死的S型细菌中有哪些物质？如何判断转化因子是哪一种？如果要判断炒饭中哪种食物是甜的，我们可以怎么做？（分别尝试）从而引导出该实验的关键思路：设法将DNA与蛋白质等其它物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用。设计意图：用科学家的形象激励学生大胆探究，通俗易懂的事例便于学生找到关键点。2、动画展示艾弗里的实验过程，小组讨论以下问题并展示：（1）只在A组中出现S型细菌,说明了什么?只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌（2）C组实验说明了什么？进一步说明结构完整的DNA才是转化因子（3）该实验的结论是什么？［知识建构2］DNA是转化因子。探究活动三：噬菌体侵染细菌的实验1、继续设疑：艾弗里因为他的巨大成就两度被提名诺贝尔奖，但最终都与奖项失之交臂，大家知道原因吗？根据当时的技术条件，有人提出质疑：有没有可能是DNA上仍沾有的少量蛋白质是转化因子呢？有没有比细菌更为简单的实验材料？后来就有一位科学家因为相关成就获得了诺贝尔奖，这个人就是赫尔希。2、展示T2噬菌体的结构模式图和侵染大肠肝菌的动画，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式。教师继续设疑：DNA和蛋白质的元素组成是什么？如何不破坏噬菌体的整体性而将其DNA和蛋白质分开？应如何对噬菌体进行放射性标记？学生回答后，教师进一步点拨：将当时先进的科学技术运用在实验过程当中，是两位科学家成功的另一个重要原因。3、动画展示赫尔希的实验过程。因为该实验难度稍大，教师一边展示动画一边引导学生分析每一个操作的目的及要点。着重分析：搅拌离心，得到的上清液和沉淀物主要含有什么成分？若搅拌不充分，可能出现什么结果？培养时间过短或过长呢？从而层层递进的突破了本节课的难点，得出了噬菌体侵染细菌实验的结果和结论，同时还能分析出：为什么35S标记蛋白质时，沉淀物有微弱的放射性；为什么32P标记DNA时，上清液有微弱的放射性。4、在教师引导的基础上，学生四个一组相互讨论完成表格，分析现象，得出结论。

亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体

实验结论第一组实验

35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S

DNA分子具有连续性，是遗传物质

第二组实验32P标记DNA无32P标记DNA

DNA有32P标记［知识建构3］DNA能复制、能控制蛋白质合成、具有连续性，是遗传物质。设计意图：加深学生对遗传物质由亲代传到子代的直观印象。探究活动四：烟草花叶病毒感染实验1、继续设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA？2、教师展示几种常见的RNA病毒。3、引导学生以烟草花叶病毒为例设计探究实验媒体投影材料：完整的烟草花叶病毒可引发正常烟草出现病斑；用其蛋白质感染烟草，烟草不出现病斑；用其RNA感染烟草，烟草却出现病斑。［知识建构4］烟草花叶病毒（TMV）、SARS病毒的遗传物质是RNA。设计意图：加强学生对DNA是主要的遗传物质的理解。六、课堂小结[知识建构5]具有细胞结构的生物和大多数病毒以DNA为遗传物质，少数生物以RNA为遗传物质，所以核酸是一切生物的遗传物质，DNA是主要的遗传物质。蛋白质不是（是，不是）遗传物质。七、教学反思通过引导学生重温科学家的探究历程，不仅让学生获得了科学知识──理解“DNA是主要的遗传物质”，更重要的是通过这些实验让学生掌握了科学的研究方法，培养了学生的科学探究能力，所以在本节的教学中重点对学生进行了科学方法训练；由于本节实验内容较为抽象，上课时采用了多媒体辅助教学，用动画展示实验过程，化静为动，化抽象为具体，收获较好。教学板书