DNA是主要的遺傳物質(zhì)的教學設(shè)計

1、.第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學設(shè)計安徽省英華中學陳 飛1、 教材內(nèi)容分析 DNA是主要的遺傳物質(zhì)是人教版普通高中新課程必修2遺傳與進化中第3章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先是以“問題探討”的形式呈現(xiàn)了曾經(jīng)在科學界爭議了很長的問題：“DNA 和蛋白質(zhì)究竟誰是遺傳物質(zhì)？”目的在于引導學生思考如何對這一問題進行研究，激發(fā)學生的探索欲望；接著介紹了20世紀早期人們對于遺傳物質(zhì)的推測，在此基礎(chǔ)之上教材詳細講述了DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”,引導學生重溫科學家的探究歷程，領(lǐng)悟科學的過程和方法，最終得出科學的結(jié)論。本節(jié)是從分子層面上認識遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，為學習DNA

2、的復制，基因的表達和基因突變打下了基礎(chǔ)。2、 教學策略 由“問題探討”所呈現(xiàn)的曾經(jīng)在科學界爭論很長時間的問題“DNA和蛋白質(zhì)究竟哪個是遺傳物質(zhì)？”導入新課，讓學生思考如何對這一問題進行研究，培養(yǎng)他們分析和解決問題的能力，激發(fā)他們了解科學家當年的研究過程和方法的興趣。通過重溫科學家的探究歷程，領(lǐng)會實驗選材的巧妙、思維的嚴謹和實驗方法的科學；通過實驗結(jié)果的分析理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3、 教學目標1、知識與技能：(1)總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過程； (2)分析DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路； (3)理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2、過程與方法：(1)領(lǐng)悟科學研究的過程和方法，培

3、養(yǎng)學生的實驗探究能力； (2)探討實驗技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。3、情感態(tài)度和價值觀：(1)體驗科學探索的艱辛過程；(2)認同人類對遺傳物質(zhì)的認識是不斷深化、不斷完善的過程；認同科學與技術(shù)的關(guān)系。四、教學重點和難點1、重點：(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗原理和過程；(2)噬菌體侵染細菌的原理和過程。(3)證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗的關(guān)鍵設(shè)計思路。2、難點：(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗原理和過程；(2)證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗的關(guān)鍵設(shè)計思路。五、教學設(shè)計流程設(shè)疑導入問題引導呈現(xiàn)探究討論實驗結(jié)果歸納總結(jié)拓展延伸 六、課堂實施教學環(huán)節(jié)教師組織和引導學生活動設(shè)計意圖復習舊知，創(chuàng)設(shè)情景，導入新

4、課設(shè)疑提問： 1.性狀是受什么控制的？基因和染色體的關(guān)系是怎樣的？ 2.染色體是由哪兩種化合物組成的，作為遺傳物質(zhì)的應該是哪一種物質(zhì)？ 3.你認為作為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點？學生回顧所學知識，思考回答相關(guān)問題，總結(jié)遺傳物質(zhì)的特點：能夠自我復制，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，具有儲存遺傳信息的能力。尋找新舊知識的結(jié)合點，以“問題”引入新課，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，激發(fā)探究欲望。 對遺傳物質(zhì)的早期推測 指導學生讀教材思考：1.在20世紀早期人們普遍認為遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)？ 2.為什么會有這種認識？ 講述：限于當時的認識水平，認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點處于主導地位。 分析當時認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的原

5、因：組成DNA的脫氧核苷酸只有4種而組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類有20種，蛋白質(zhì)的多樣性很容易和生物的多樣性相聯(lián)系。進一步激發(fā)學生對遺傳物質(zhì)認識的研究DNA是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)I科學家是如何認識DNA是遺傳物質(zhì)的呢，讓我們重溫科學家對遺傳物質(zhì)的認識過程吧。I、肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗1、講述并投影兩種菌落的比較；菌落莢膜毒性R型菌落粗糙無莢膜無毒S型菌落光滑有莢膜有毒2、投影細菌轉(zhuǎn)化實驗的課件引導學生觀察實驗，討論分析以下問題： （1） 為什么加熱殺死的S菌和活的R菌混合可以導致小鼠死亡？導致小鼠死亡的直接原因是什么？（2） 促進活的R菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾菌的因素是什么？是否有可能是蛋白質(zhì)？（3）本實驗蘊含了那

6、些科學實驗方法，能得出什么結(jié)論？ 認真觀察實驗的演示過程，思考回答所提問題，得出以下結(jié)論：1、加熱殺死的S菌能夠促使活的R菌轉(zhuǎn)變?yōu)榛畹腟菌，即加熱殺死的S菌中含有促使這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化因子。2、這一轉(zhuǎn)化因子不可能是蛋白質(zhì)，因為蛋白質(zhì)經(jīng)過高溫作用會變性失活。3、蘊含的實驗方法有分組對照和對變量進行一定的控制。 引導學生重溫科學探究歷程，親身體驗科學研究的思路和方法，學習科學家嚴謹?shù)膽B(tài)度和合作精神。體驗科學探索的艱辛，學習科學精神，養(yǎng)成科學態(tài)度。DNA 是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)設(shè)疑過渡：這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢？S菌的化學成分很多，要找到轉(zhuǎn)化因子，最關(guān)鍵的思路是什么？如果讓你來設(shè)計實驗來進一步探

7、究“轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)，你將如何設(shè)計實驗？ 、肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗講述并投影：思考：1、該實驗的巧妙之處是什么?2、蘊含了哪些實驗設(shè)計原則？ 3、能夠得出什么結(jié)論？學生思考、分析、討論得出結(jié)論：把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨地直接地觀察這兩種物質(zhì)的作用。學生思考、討論，展示學習成果：1、 控制變量原則，將多個變量分解為單個變量進行研究。2、對照性原則。3、結(jié)論：轉(zhuǎn)化因子是DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)。進一步培養(yǎng)學生探究問題與設(shè)計實驗的能力及創(chuàng)新意識。DNA 是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)設(shè)疑過渡：艾弗里的實驗中提取的DNA純度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)，當時仍然有學者認為是這少量的蛋白質(zhì)在起作用，不愿

8、接受DNA是轉(zhuǎn)化因子的結(jié)論。這種懷疑有道理嗎？、噬菌體侵染細菌的實驗講述并投影：1、T2 噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，說明其結(jié)構(gòu)特點、物質(zhì)（元素）組成、寄生和繁殖方式，演示其侵染細菌的動態(tài)變化。2、投影分別用不同放射性元素標記的噬菌體侵染細菌的實驗過程。思考：1、為什么選擇噬菌體作為實驗材料？2、為什么要用32P和35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？如何標記？3、實驗結(jié)果是怎樣的，根據(jù)實驗結(jié)果你能得出什么結(jié)論？4、上述實驗運用了哪些技術(shù)手段？總結(jié)：以上實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。觀察課件的演示過程，明確在噬菌體侵染細菌的過程中，DNA進入了細菌細胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼停留在細胞外。

9、 分析、討論相關(guān)問題，展示學習成果：1、 因為探究的是遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)，而噬菌體是病毒，只含有DNA和蛋白質(zhì)，排除了其他物質(zhì)的干擾。2、 因為S僅存在與噬菌體的蛋白質(zhì)中，P則主要存在于DNA中。 3、DNA是在親子代之間發(fā)生連續(xù)性的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)；蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。4、 采用了放射性標記技術(shù)、分離提純技術(shù)、離心技術(shù)等讓學生認識到一個正確的結(jié)論可以通過不同的途徑獲得。認同人類對遺傳物質(zhì)的認識是不斷深化、不斷完善的過程；認同科學的發(fā)展離不開技術(shù)的支持。課堂小結(jié)設(shè)疑：是不是所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA呢？投影并講述：展示幾種常見的RNA病毒，由于這些病毒只由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，

10、所以這類病毒的遺傳物質(zhì)是RNA而不是DNA投影總結(jié)：核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)；具有細胞結(jié)構(gòu)的生物和大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,即DNA是主要的遺傳物質(zhì)，總結(jié)上述探究活動，得出：DNA是主要的遺傳物質(zhì)。進一步明確某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。加深理解、鞏固、深化所學知識。拓展延伸1997年美國科學家Prusiner發(fā)現(xiàn)了一種新型生物朊病毒，是一組至今沒有查到任何核酸的蛋白質(zhì)顆粒，它是導致瘋牛病和人的克-雅氏病的病原體。你能推測改病毒的遺傳物質(zhì)是什么嗎？學生思考討論：認識到對遺傳物質(zhì)的探究是不斷深化和發(fā)展的。形成認知沖突，激發(fā)學生新的探索欲望。七、教后反思通過對本節(jié)3個經(jīng)典實驗的學