DNA是主要的遗传物质教学设计(优质课)

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1、DNA是重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是重要的遗传物质是人教版一般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。本节一方面是以“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，激发学生的摸索欲望；接着简介了20世纪初期人们对于遗传物质的推测，在此基本之上教材具体讲述了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，领悟科学的过程和措施，最后得出科学的结论。本节是在学习了遗传的细胞基本、基因与染色体的关系等

2、内容之后，从分子层面上结识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的体现和基因突变打下了基本。本内容的两个生物学典型实验，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措施对学生的科学素养的提高的重要的作用。课标对本内容的规定为“总结人类对遗传物质的摸索过程”，近几年的高考考纲知识点为“人类对遗传物质的摸索过程”，规定为II级。课标和考纲对此均做了较高的规定，其因素与本节课的内容有关。2、 教学目的（1） 知识目的 总结两个典型实验的研究措施和思路 阐明“DNA是重要的遗传物质”的含义确立根据：本节内容的课程原则是“总结人类对遗传物质的摸索过程”。本节内容涉及两个人类在摸索

3、遗传物质的过程中的两个典型实验。此外，本节课的结论“DNA是重要的遗传物质”是重要的生物学事实，应当让学生理解。（2） 能力目的通过度析两个典型实验，培养学生的逻辑思维确立根据：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措施。（3） 情感目的 体验科学摸索的艰苦过程； 认同人类对遗传物质的结识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。确立根据：本节教材简介了人类探究遗传物质的过程和措施，可以加深学生对生物科学史本质的结识，特别是这些内容中所体现的生物学思想、技术手段增进科学的发展等观点对于学生的情感态度与价值观领

4、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是遗传物质的核心实验设计思路（重点与难点）确立根据：重要的生物学史实是生物科学素养的的构成部分。本届内容波及到的实验都不能动手完毕，要理解实验并得出结论，学生不仅要有夯实的基本知识，并且对逻辑思维的规定也比较高。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、 教法与学法本课遵循以教师为主导，学生为主体的理念，采用讲授、问答、讨论、比较、归纳等措施指引学生学习。在指引学生理解了实验过程之后，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，并且能激发学生的求知欲，增强获取新知识的渴望。三、 教学学时1学时四、 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，阐明遗传物质应具有什么特点。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忆所学知识，思考回答有关问题，总结遗传物质的特点：可以控制生物的性状、可以复制，在亲子代之间保持持续寻找新旧知识的结合点，制造矛盾，激发探究欲望。对遗传物质的初

6、期推测指引学生读教材，提取信息：在20世纪初期人们普遍觉得遗传物质是DNA还是蛋白质？为什么？讲述：限于当时的结识水平，觉得蛋白质是遗传物质的观点处在主导地位。科学家是如何结识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的结识过程吧。分析当时觉得蛋白质是遗传物质的因素：构成DNA的脱氧核苷酸只有4种而构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。进一步激发学生对遗传物质结识的研究，为实验的解说做铺垫。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

7、里菲斯的实验过程是如何的？阐明什么问题。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？阐明什么问题？（3）第4组实验与哪一构成果相似？阐明什么，如何验证？ (4)第4构成果浮现的因素是什么？提示：是加热杀死的S复活了吗？哪一组可以阐明？是R直接转化成S了吗？哪一组对照可以阐明？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论述实验过程，尝试解释各步实验的现象。（1）对照。（2）与第二组，阐明只有活的S型细菌可以使小鼠患

8、败血症死亡。（3）与第二组，阐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。(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”。引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和措施，学习科学家严谨的态度和合伙精神。体验科学摸索的艰苦，学习科学精神，养成科学态度。（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？目前请同窗们进行讨论：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成果？学生边讲述边投影：对最后一组进行进一步分析：最后一组与哪一组形成对照？单一变量是什么？阐

9、明什么问题？学生思考、分析、讨论得出结论：设计：把S型细菌中的多种物质分离提纯，分别加入R型细菌培养基中，单独地直接地观测多种物质的作用。成果预测：如果在培养基上浮现粗糙的菌落，就阐明有R型细菌产生，加入的物质不是转化因子。如果浮现了光滑的菌落，阐明有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与否完整。阐明只有完整的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，实验目的究竟是什么？她实现了吗？为了把DNA和其她物质彻底的分离开，最后只能把蛋白质含量减

10、少到0.02%，没有彻底分离提纯。因此，严格来说她的实验并没有构成单一变量。不可以排除蛋白质在转化过程中的作用。另一种实验可以将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 噬菌体的构造模式图，阐明其构造特点、物质（元素）构成，培养条件。投影其电镜下的照片，阐明根据电镜照片显示的其也许的寄生和繁殖方式。观测图片，思考：注入细菌的物质是什么？你觉得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

11、、15N、32P、35S，应当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成果如何？得出什么结论？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，结识噬菌体分析：DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌，两者彻底分离开了。DNA可以在亲子代之间保持持续，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，能把两种物质完全辨别开。（3）

12、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，放射性重要出目前上清，阐明蛋白质外壳重要在上清，子代中没有检测到放射性，阐明子代不具有亲代的蛋白质。标记DNA的一组，放射性重要出目前沉淀，阐明亲代DNA出目前沉淀中，并且子代噬菌体中也检测到了亲代的DNA。综合两组，在噬菌体亲子代之间持续的物质是DNA，因此DNA才是噬菌体的遗传物质,蛋白质不是让学生结识到一种对的的结论可以通过不同的途径获得。认同人类对遗传物质的结识是不断深化、不断完善的过程；认同科学的发展离不开技术的支

13、持。DNA是重要的遗传物质（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成果，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：具有细胞构造的生物，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是重要的遗传物质。进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，DNA是重要的遗传物质的因素。课堂小结总结本节内容，点出重点。回忆本课内容，查漏补缺。加深理解、巩固、深化所学知识。五、

14、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出名的转化实验，此实验成果是（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。下列论述错误的是（A） A培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生某些具有荚膜的细菌B培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生具有荚膜的细菌C培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能产生具有荚膜的细菌D培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细菌3.将有关过程对的排序。 标记噬菌体侵染未标记细菌 35S和32P

15、标记噬菌体 35S和32P标记细菌放射性检测 离心分离4. 科学家用品有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不出目前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是生物的重要遗传物质”的论述，对的的是 （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，除此之外的其她生物的遗传物质是RNAD真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其她生物的遗传物质是RNA七、 作业

16、布置 配套练习八、 教学反思本节课的教学内容波及的实验，在中学实验室条件下是不也许完毕的。本节课采用引导探究式的教学措施，通过创设自主合伙的学习情景激发了学生的学习积极性，这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂布满了活力，新课改理念基本得到了贯彻。通过对本节2个典型实验的学习，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是重要的遗传物质”，更重要的是通过这些实验让学生掌握了科学的研究措施，培养了学生的科学探究能力，理解了生物科学发展的史实。由于本节实验内容较为抽象，上学时采用了多媒体辅助教学，并设计了一系列符合学生认知能力的问题引导学生进行积极学习，较圆满的完毕了教学任务。