DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(優(yōu)質(zhì)課)

1、DNA是主要的遺傳物質(zhì)一節(jié)的教學(xué)設(shè)計一、教材分析1、教材的地位和作用 DNA是主要的遺傳物質(zhì)是人教版普通高中新課程生物必修2遺傳與進(jìn)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(xué)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(dǎo)學(xué)生思考如何對這一問題進(jìn)行研究，激發(fā)學(xué)生的探索欲望；接著介紹了20 世紀(jì)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(xì)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(xì)菌的實驗” , 引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)家的探究歷程，領(lǐng)悟科學(xué)的過程和方法，最終得出科學(xué)的結(jié)論。本節(jié)是在學(xué)習(xí)了遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、

2、 基因與染色體的關(guān)系等內(nèi)容之后， 從分子層面上認(rèn)識遺傳物質(zhì)的本質(zhì)， 為學(xué)習(xí) DNA的復(fù)制， 基因的表達(dá)和基因突變打下了基礎(chǔ)。 本內(nèi)容的兩個生物學(xué)經(jīng)典實驗，不僅向 學(xué)生展示了生物學(xué)史上的重大事件，更重要的是其中的科學(xué)思維和方法對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的提高的重要的作用。課標(biāo)對本內(nèi)容的要求為“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”，近幾年的高考考綱知識點為“人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”，要求為 II 級。課標(biāo)和考綱對此均做了較高的要求，其原因與本節(jié)課的內(nèi)容有關(guān)。2、教學(xué)目標(biāo)（ 1）知識目標(biāo) 總結(jié)兩個經(jīng)典實驗的研究方法和思路 說明“ DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的含義確立依據(jù)： 本節(jié)內(nèi)容的課程標(biāo)準(zhǔn)是“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的

3、探索過程”。本節(jié)內(nèi)容包括兩個人類在探索遺傳物質(zhì)的過程中的兩個經(jīng)典實驗。此外，本節(jié)課的結(jié)論“DNA 是主要的遺傳物質(zhì)”是重要的生物學(xué)事實，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生理解。（ 2）能力目標(biāo)通過分析兩個經(jīng)典實驗，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維確立依據(jù)： 本節(jié)內(nèi)容以遺傳物質(zhì)的本質(zhì)的探究歷程為主線，以學(xué)生動腦分析實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論為重點，讓學(xué)生們從中體驗科學(xué)研究的過程與方法。（ 3）情感目標(biāo) 體驗科學(xué)探索的艱辛過程； 認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程； 認(rèn)同科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。確立依據(jù)： 本節(jié)教材介紹了人類探究遺傳物質(zhì)的過程和方法，可以加深學(xué)生對生物科學(xué)史本質(zhì)的認(rèn)識， 特別是這些內(nèi)容中所體現(xiàn)的生物學(xué)思想、技術(shù)手段

4、促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展等觀點對于學(xué)生的情感態(tài)度與價值觀領(lǐng)域的發(fā)展有重要價值。3、重點與難點(1) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程（重點）(2) 噬菌體侵染細(xì)菌實驗的原理和過程；（重點與難點）(3) 證明 DNA是遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵實驗設(shè)計思路（重點與難點）確立依據(jù)： 重要的生物學(xué)史實是生物科學(xué)素養(yǎng)的的組成部分。本屆內(nèi)容涉及到的實驗都不能動手完成， 要理解實驗并得出結(jié)論，學(xué)生不僅要有扎實的基礎(chǔ)知識，而且對邏輯思維的要求也比較高。 高一學(xué)生已有的生物學(xué)知識和生活經(jīng)驗較少，空間想象能力和邏輯推理能力有限。二、教法與學(xué)法本課遵照以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的理念，采用講授、問答、討論、比較、歸納等方法指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

5、在指導(dǎo)學(xué)生了解了實驗過程之后， 通過一連串的問題， 啟發(fā)學(xué)生由淺入深，獲取各實驗的目的、 思路，這樣教學(xué)不僅能使學(xué)生掌握實驗過程， 體會到生物現(xiàn)象的物質(zhì)性，而且能激發(fā)學(xué)生的求知欲，增強獲取新知識的渴望。三、教學(xué)課時1 課時四、教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動設(shè)計意圖1、展示兩種狗的品種，指出遺傳的學(xué)生回顧所學(xué)尋找新舊創(chuàng)設(shè)情概念。（ PPT2）知識，思考回答相關(guān)知識的結(jié)合景，導(dǎo)入2、引導(dǎo)學(xué)生回憶性狀的遺傳實質(zhì)是問題，總結(jié)遺傳物質(zhì)點，制造矛盾，新課遺傳物質(zhì)通過染色體的傳遞， 說明遺傳物的特點：能夠控制生激發(fā)探究欲質(zhì)應(yīng)具備什么特點。物的性狀、能夠復(fù)望。3、提出問題：染色體上的兩種成分制，在

6、親子代之間保蛋白質(zhì)和 DNA，哪一種才是遺傳物質(zhì)持連續(xù)指導(dǎo)學(xué)生讀教材，提取信息：分析當(dāng)時認(rèn)為進(jìn)一步激對遺傳物在 20 世紀(jì)早期人們普遍認(rèn)為遺傳物蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)發(fā)學(xué)生對遺傳質(zhì)的早期質(zhì)是 DNA還是蛋白質(zhì)？為什么？的原因：組成 DNA物質(zhì)認(rèn)識的研推測講述：限于當(dāng)時的認(rèn)識水平， 認(rèn)為蛋的脫氧核苷酸只有究，為實驗的白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點處于主導(dǎo)地位。4 種而組成蛋白質(zhì)講解做鋪墊。科學(xué)家是如何認(rèn)識 DNA是遺傳物質(zhì)的氨基酸種類有 20的呢，讓我們重溫科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的認(rèn)種，蛋白質(zhì)的多樣性識過程吧。很容易和生物的多樣性相聯(lián)系。DNA是遺（一）格里菲斯的實驗傳物質(zhì)的提出問題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀獲取信息：的證據(jù) I

7、1、格里菲斯的實驗材料是什么？具肺炎有什么特點？PPT2：菌落雙球菌轉(zhuǎn)化實驗2、格里菲斯的實驗過程是怎樣的？說明什么問題。 PPT3 格里菲斯的實驗3、根據(jù)學(xué)生回答，引導(dǎo)學(xué)生解釋格里菲斯的實驗. 問題：（ 1）前兩組實驗的作用？（ 2）第 3 組實驗與哪一組形成對照？說明什么問題？（ 3）第 4 組實驗與哪一組結(jié)果相同？說明什么，如何驗證？(4) 第 4 組結(jié)果出現(xiàn)的原因是什么？提示：是加熱殺死的 S 復(fù)活了嗎？哪一組可以說明？是 R 直接轉(zhuǎn)化成 S 了嗎？哪一組對照可以說明？R的轉(zhuǎn)化需要什么條件？認(rèn)真閱讀，獲取引導(dǎo)學(xué)生信息。重溫科學(xué)探究1、總結(jié)出 R 型歷程，親身體細(xì)菌和 S 型細(xì)菌的驗科學(xué)

8、研究的區(qū)別思路和方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)菌莢毒謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和合落膜性作精神。體驗R 型菌粗無無科學(xué)探索的艱落糙莢毒辛，學(xué)習(xí)科學(xué)膜精神，養(yǎng)成科S 型菌光有有學(xué)態(tài)度。落滑莢毒膜敘述實驗過程，嘗試解釋各步實驗的現(xiàn)象。（ 1）對照。（ 2）與第二組，說明只有活的 S 型細(xì)菌可以使小鼠患敗血癥死亡。（ 3）與第二組，說明第四組產(chǎn)生了活的 S 型細(xì)菌，可以在尸體中分離到 S 型細(xì)菌。(4) R的轉(zhuǎn)化需要加熱殺死的 S 型細(xì)菌提供一種物質(zhì) “轉(zhuǎn)化因子”。（二）艾弗里的實驗設(shè)疑：這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢 ?是不是 S 型細(xì)菌的莢膜呢？是不是蛋白質(zhì)呢？還是 DNA呢？現(xiàn)在請同學(xué)們進(jìn)行討論：如果讓你來設(shè)計實驗來進(jìn)一步探

9、究“轉(zhuǎn)化因子” 是什么物質(zhì)， 你將如何設(shè)計實驗？又將如何檢測實驗的結(jié)果？學(xué)生邊講述邊投影：學(xué)生思考、分進(jìn)一步培析、討論得出結(jié)論： 養(yǎng)學(xué)生探究問設(shè)計：把 S 型細(xì) 題與設(shè)計實驗菌中的各種物質(zhì)分的能力及創(chuàng)新離提純， 分別加入R意識。型細(xì)菌培養(yǎng)基中， 單獨地直接地觀察各種物質(zhì)的作用。結(jié)果預(yù)測：如果在培養(yǎng)基上出現(xiàn)粗糙的菌落，就說明有R 型細(xì)菌產(chǎn)生， 加入對最后一組進(jìn)行深入分析：最后一組與哪一組形成對照？單一變量是什么？說明什么問題？的物質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子。如果出現(xiàn)了光滑的菌落，說明有S型細(xì)菌，那么這種物質(zhì)就是轉(zhuǎn)化因子。最后一組與加入 DNA的一組形成對照，單一變量是DNA是否完整。 說明只有完整的DNA是

10、遺傳物質(zhì)。DNA 是遺講述：讓學(xué)生認(rèn)傳物質(zhì)的艾弗里的實驗進(jìn)行了十年， 實驗?zāi)康囊鸷闷妫菏曜R到一個正確證據(jù) II到底是什么？他實現(xiàn)了嗎？就做一件事， 為什么的結(jié)論可以通噬菌為了把 DNA和其他物質(zhì)徹底的分離呢？過不同的途徑體侵染細(xì)開，最終只能把蛋白質(zhì)含量降低到獲得。菌的實驗0.02%，沒有徹底分離提純。所以，嚴(yán)格心理活動：好可認(rèn)同人類來說他的實驗并沒有構(gòu)成單一變量。不能惜，那怎么辦？對遺傳物質(zhì)的夠排除蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中的作用。認(rèn)識是不斷深另一個實驗?zāi)軌驅(qū)?DNA和蛋白質(zhì)徹化、不斷完善底分離開， 證明了 DNA是遺傳物質(zhì)。 的過程；噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。認(rèn)同科學(xué)1. 講述并投影：回憶病毒的特的

11、發(fā)展離不開T2 噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，說明其結(jié)點，認(rèn)識噬菌體技術(shù)的支持。構(gòu)特點、物質(zhì)（元素）組成，培養(yǎng)條件。投影其電鏡下的照片， 說明根據(jù)電鏡分析： DNA進(jìn)入照片顯示的其可能的寄生和繁殖方式。細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)觀察圖片， 思考：注入細(xì)菌的物質(zhì)是入細(xì)菌，兩者徹底分什么？你認(rèn)為哪一種物質(zhì)是噬菌體的遺離開了。 DNA能夠在傳物質(zhì)？為什么？能不能排除蛋白質(zhì)的親子代之間保持連作用？續(xù)，是噬菌體的遺傳2、投影分別用不同放射性元素標(biāo)記物質(zhì)。的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗過程。思考并嘗試回思考：答：（ 1）化學(xué)成分（ 1）為什么選擇噬菌體作為實驗材只有兩種，在自然的料？生理過程中把 DNA（ 2）有多種同位素：14C

12、、 3H、 18O、和蛋白質(zhì)徹底分開。15N、 32P、 35S，應(yīng)該用什么同位素標(biāo)記噬（ 2） 32P 和 35S菌體的 DNA和蛋白質(zhì)？如何標(biāo)記？分別 DNA和蛋白質(zhì)（ 3）保溫、攪拌和離心的作用是什的特有元素， 能把兩么？種物質(zhì)完全區(qū)分開。（ 4）離心之后細(xì)菌的位置在哪里？（ 3）保溫讓噬子代噬菌體的位置在哪里？菌體吸附在細(xì)菌表（ 5）對沉淀、上清、和子代的放射面，注入遺傳物質(zhì)，性測試結(jié)果怎樣？得出什么結(jié)論？離心是使噬菌體外殼與細(xì)菌分離。（ 4）離心之后細(xì)菌的位置在沉淀，子代噬菌體的位置在細(xì)菌中，隨細(xì)菌沉淀在底部。（ 5）標(biāo)記蛋白質(zhì)的一組，放射性主要出現(xiàn)在上清， 說明蛋白質(zhì)外殼主要在上清

13、，子代中沒有檢測到放射性， 說明子代不含有親代的蛋白質(zhì)。標(biāo)記 DNA的一組，放射性主要出現(xiàn)在沉淀，說明親代DNA出現(xiàn)在沉淀中，并且子代噬菌體中也檢測到了親代的DNA。綜合兩組，在噬菌體親子代之間連續(xù)的物質(zhì)是 DNA，因此 DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì) , 蛋白質(zhì)不是DNA是主（選講設(shè)疑： DNA 是生物唯一學(xué)生根據(jù)已有進(jìn)一步明要的遺傳經(jīng)驗回答。確某些病毒的物質(zhì)的遺傳物質(zhì)嗎？觀看幻燈片， 回遺傳物質(zhì)是答：煙草花葉病毒的RNA ， DNA投影演示煙草花葉病毒侵染煙草的遺傳物質(zhì)是 RNA。是主要的遺傳總結(jié)上述探究物質(zhì)的原因。結(jié)果，思考：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)活動，得出： DNA是主要的遺傳物質(zhì)。是？）

14、投影并講述：大量科學(xué)研究證明：具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，遺傳物質(zhì)是DNA 。多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA ，例如： T2 噬菌體。少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA ，例如： SARS 、HIV 、煙草花葉病毒等。課堂小結(jié)總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，點出重點?；仡櫛菊n內(nèi)容，查漏補缺。加深理解、鞏固、深化所學(xué)知識。五、板書設(shè)計六、隨堂練習(xí)1格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進(jìn)行了著名的轉(zhuǎn)化實驗，此實驗結(jié)果是（D ）A 證明了DNA 是遺傳物質(zhì)B證明了RNA 是遺傳物質(zhì)C證明了蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)D沒有證明具體哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)2. 肺炎雙球菌中的 S 型具有多糖類莢膜， R 型則不具有。下列敘述錯誤的是（A ）A 培養(yǎng) R 型活細(xì)

15、菌時加S 型細(xì)菌的多糖類物質(zhì)，能產(chǎn)生一些具有莢膜的細(xì)菌B培養(yǎng) R 型活細(xì)菌時加S 型細(xì)菌 DNA 的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌C培養(yǎng) R 型活細(xì)菌時加S 型細(xì)菌的 DNA ，能產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌D培養(yǎng) R 型活細(xì)菌時加S 型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌3.將有關(guān)過程正確排序。標(biāo)記噬菌體侵染未標(biāo)記細(xì)菌 35S 和 32 P 標(biāo)記噬菌體 35S 和 32 P 標(biāo)記細(xì)菌放射性檢測離心分離4. 科學(xué)家用含有15N 的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用該大腸桿菌培養(yǎng)T 2 噬菌體，待大腸桿菌解體后 15N （ C）A 不出現(xiàn)在 T2噬菌體中B僅發(fā)現(xiàn)于 T2噬菌體的 DNA 中C發(fā)現(xiàn)于T 2 噬菌體的外殼和DNA中D僅發(fā)現(xiàn)于T 2 噬菌體的外殼中5. 下列有關(guān)“DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的敘述，正確的是（ B ）A 所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNAB真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA ，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNAC動物、植物的遺傳物質(zhì)是DNA ，除此之外的其他生物的遺傳物質(zhì)是RNAD真核生物、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA ，其他生物的遺傳物質(zhì)是RNA七、作業(yè)布置配套練習(xí)八、教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容涉及的實驗，在中學(xué)實驗室條件下是不可能完成的。本節(jié)課采用引導(dǎo)探究式的教學(xué)方法，通