生物：3.1《核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)》(浙科版必修2)教學(xué)設(shè)計

1、“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)理念新課程理念要求高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。根據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，為了促進學(xué)生的發(fā)展,教師要搭建知識建構(gòu)的 “腳手架” ，設(shè)計有一定難度的問題，采用問題解決教學(xué)，創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體。因此，本節(jié)課以“問題探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程來學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法”為設(shè)計理念，切實落實主體性教學(xué)，提高學(xué)生的探究能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。二、學(xué)習(xí)任務(wù)分析“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”一節(jié)是新課標(biāo)教材浙科版必修2 第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第一節(jié)的內(nèi)容，是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細胞學(xué)基礎(chǔ)（有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用）、闡明了染色體在前后代遺傳中所

2、起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的。由于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗具體證明了DNA 更加具備作為遺傳物質(zhì)的特性，從而進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而煙草花葉病毒（TMV）感染實驗，證實 RNA也是遺傳物質(zhì)，三個實驗是介紹本節(jié)課程內(nèi)容的載體，所以“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，噬菌體侵染細菌實驗以及煙草花葉病毒（TMV）感染實驗的原理和過程?！笔潜竟?jié)的重點內(nèi)容。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課內(nèi)容時，對于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程的理解掌握需要一定的邏輯思維能力，領(lǐng)悟科學(xué)家的實驗設(shè)計思路和其中包含的科學(xué)方法，所以“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程”為本節(jié)教學(xué)的難點。三、

3、學(xué)習(xí)者分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細胞學(xué)知識，知道蛋白質(zhì)與核酸的化學(xué)元素組成，明確了染色體在前后帶遺傳中的重要作用，知道染色體的主要組成成分是蛋白質(zhì)和DNA。而高中學(xué)生的認知水平和思維發(fā)展水平都達到了新的高度，具有更高的抽象概括性、反省性和監(jiān)控性特點。他們能夠用理論作指導(dǎo)分析綜合各種材料，以不斷加深對事物發(fā)展規(guī)律的認識。其思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但很不完善，仍需設(shè)計教師主導(dǎo)的定向教學(xué)活動。而且涉及科學(xué)方法方面的知識也非常少。故在教學(xué)中，可以通過典型事例分析，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生探索，學(xué)習(xí)怎樣觀察、分析、推理和歸納；學(xué)習(xí)怎樣選擇材料、設(shè)計

4、實驗，進行科學(xué)方法訓(xùn)練，逐步提高學(xué)生設(shè)計實驗的能 力。四、教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：1 、說出染色體的組成成分。2、概述生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，舉例說出DNA作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)。3、說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。能力目標(biāo)：分析DNA是遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路，模擬科學(xué)家的設(shè)計思路嘗試簡單的實驗設(shè)計。 情感目標(biāo)：1、概述噬菌體侵染細菌的實驗，體會實驗方法與技術(shù)的多樣性。2、概述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，感悟?qū)嶒灥膰烂苄院瓦壿嬓浴?、感悟科學(xué)家實驗設(shè)計的優(yōu)美和解決問題的思維方式，感受科學(xué)家熱愛科學(xué)、獻身科學(xué) 的執(zhí)著與奉獻精神，增強學(xué)生熱愛生命科學(xué)，學(xué)習(xí)生命科學(xué)的責(zé)任感和使命感。五、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點(1)肺

5、炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。(2)噬菌體侵染細菌實驗的實驗分析。教學(xué)難點(1)活動：資料分析-噬菌體侵染細菌實驗。(2)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程的分析。六、教學(xué)方法本課時的教學(xué)設(shè)計思路是圍繞本小節(jié)講述的DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)一一“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”展開的。采用的教學(xué)模式是問題研討”方式，引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)家研究自然界的方法去思考，去參與各種活動，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程， 結(jié)合多媒體進行分析、討論、歸納和總結(jié)。探究式教學(xué)是 20世紀50年代由美國芝加哥大學(xué)的施瓦布教授在教育現(xiàn)代化運動”中倡導(dǎo)提出的。他認為在教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家的研究過程在本質(zhì)

6、上是一致的， 因此，學(xué)生應(yīng)像“科學(xué)家” 一樣，以主人的身份去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并且在探究的過程 中獲取知識，發(fā)展技能，培養(yǎng)能力特別是創(chuàng)造能力，同時受到科學(xué)方法、精神、價值觀的教育，并發(fā)展自己的個性。 問題探究”教學(xué)模式是探究教學(xué)的一種，其流程一般為：提出問題(創(chuàng)設(shè)情境，啟發(fā)提問) 一解決問題(引導(dǎo)組織)一運用問題(知識整合，學(xué)生測評)。七、課時安排：2課時1、第一課時，用于進行“資料分析-噬菌體侵染細菌的實驗”的活動，認識 DNA是生物的遺傳物質(zhì)。2、第二課時，用于分析肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，認識DNA是生物的遺傳物質(zhì)；分析煙草花葉病毒的感染和重建實驗，認識RNA也是生物的遺傳物質(zhì)。八、教學(xué)過

7、程教學(xué) 環(huán)節(jié)教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖設(shè)疑屏幕展示圖片(生活中同學(xué)們聽說過 這樣一些俗語：種瓜得瓜，種豆得豆；龍 生龍，鳳生鳳，老鼠養(yǎng)兒會打洞。)請問同學(xué)們這是一種什么自然現(xiàn)象呢？學(xué)生對展示的圖片進行 比較，發(fā)現(xiàn)它們都有著相 向的地方，也有著不同的 地方。聯(lián)系生活實 際，創(chuàng)設(shè)問題 W,以此激 發(fā)同學(xué)們對 生物遺傳現(xiàn)導(dǎo)入思考：為什么后代會和親代如此相似呢？ 原因何在？學(xué)生思考后作出回答象的興趣。引導(dǎo)探索設(shè)問1遺傳和變異的現(xiàn)象人類早已認識 至L但是，遺傳和變異究竟是怎樣發(fā)生的 呢？在生物體內(nèi)是什么物質(zhì)對遺傳和變 異起著決定作用？設(shè)問2生物的性狀為什么能傳遞給后代 呢？是由于生物體內(nèi)具有對遺傳起

8、決定 作用的物質(zhì)一一遺傳物質(zhì)。那么究竟什么 是遺傳物質(zhì)呢？生物學(xué)家通過對細胞的 有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的研究， 認識到染色體在生物的遺傳中具有重要 的作用。提問：染色體的主要成分是什么？ 在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì) 呢？回憶生殖過程，比較宿絲 分裂、減數(shù)分裂、受精作 用中染色體的變化規(guī)律回憶染色體的主要成分：DNA和蛋白質(zhì)，怎么確 定到底哪一種成分才是 遺傳物質(zhì)呢？引入遺傳物 質(zhì)的知識提 出 假 設(shè)你能設(shè)計實驗找出究竟什么成分是遺傳 物質(zhì)嗎？可以嘗試對提出的問題作出猜 想和假設(shè)，你的猜想和假設(shè)是什么呢？你 的思路是什么？準備如何設(shè)計？（教師要求不問的小組作出假設(shè)并說明 自己的思

9、路，最后提出科學(xué)家的思路是：“設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、學(xué)生小組討論、作出假設(shè)，提出方案。假設(shè)一、DNA是遺傳物質(zhì)假設(shè)二、蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)假設(shè)三、蛋白質(zhì)和DNA都是遺傳物質(zhì)一、培養(yǎng)學(xué)生 針對問題作 出假設(shè)的能 力，也培養(yǎng)學(xué) 生發(fā)散思維 的能力。二、 引導(dǎo)學(xué)生體 驗科學(xué)家提 出的設(shè)想，解 決問題的實 驗設(shè)計思路 和方法，激 發(fā)探究欲望， 體驗成功的 喜悅。直接地去觀察 DNA的作用”作為學(xué)生對自己設(shè)計思路的評價）。引導(dǎo)探一、噬菌體侵染細菌的實驗引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第 49頁。展示噬菌體的模式圖。設(shè)疑1、科學(xué)家為什么把噬菌體作為研究DNA根據(jù)教師提問，學(xué)生閱 讀、觀察、歸納得出結(jié)論：使學(xué)生知道

10、 同位素標(biāo)記 法，培養(yǎng)學(xué)生 探究問題與 設(shè)計實驗的 能力及創(chuàng)新 意識。親代 噬菌 體寄主 細胞 內(nèi)子代 噬菌 體32P標(biāo)記有32P標(biāo)記DNA有32P索是遺傳物質(zhì)的材料？2、科學(xué)家是如何進行研究的？其關(guān)鍵方 法是什么？DNADNA標(biāo)記35S標(biāo) 記無35S 標(biāo)記夕卜殼 蛋白解3、實驗結(jié)果如何？根據(jù)實驗結(jié)果，你能 得出什么結(jié)論？蛋白 質(zhì)蛋白 質(zhì)質(zhì)無35S標(biāo)決記問題動畫展示用放射性同位素標(biāo)記的噬菌體 侵染細菌的實驗過程。教師引導(dǎo)，學(xué)生得出，D NA分子具有連續(xù)性，是 噬菌體的遺傳物質(zhì)。問學(xué)生討論后提出問題，同題升華把學(xué)生分成兩組，相互就“噬菌體侵染細菌的實驗”提出問題并相互回答，最后 教師點評總結(jié)。時

11、回答對方提出的問題。增加互動關(guān) 系，激發(fā)學(xué)生 發(fā)散性思維二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗觀察實驗現(xiàn)象，分組討論進行科學(xué)思（一）格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗并用語言描述實驗的過維訓(xùn)練引（動回展小四組實驗過程）活的R型細菌感染老鼠健康程，分析實驗結(jié)果。1.A、二組起對導(dǎo)活的S型細菌感染老鼠 死亡照作用，證明R型細菌和滅活的S型細菌感染老鼠 一+健康S型細菌的作用探活的R型+死的S型感染老鼠 死亡2.第二、三組的對照實驗說明了死亡的 S型細索菌小具有致死性。提出問題：1.第、組的實驗設(shè)計目的是什么？3. 第三、驗說明四組的對照實R型活細菌與S對科學(xué)家的 實驗設(shè)計思解2.第、組的實驗設(shè)計目的是什么？型死細菌混合培養(yǎng)

12、后產(chǎn)生了 S型活細菌，并且這想進行思考 和討論。訓(xùn)練3.第、組的實驗設(shè)計目的是什么？種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。學(xué)生實驗設(shè)決4.思考第組老鼠死亡的原因。4.在第四組實驗中，已經(jīng)被加熱殺死的 S型細計的一般遵 循的原則問（教師對學(xué)生的回答作分析和評價， 最后 引導(dǎo)學(xué)生得出加熱殺死的 S型肺炎雙球菌菌中，定含什-種促使 R 型細菌轉(zhuǎn)化成 S型細菌題的體內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子可以促使R型細的活性物質(zhì)。菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。那么如何找出這種轉(zhuǎn) 化因子成為新的思考問題）。（二）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗?zāi)阌?什么方法可以證明轉(zhuǎn)化 因子是 什么？那么它到底是什么呢？你的思路又是什么呢？學(xué)生思考，通過小組討論（教師對學(xué)生的討論

13、進行點評后提出科 學(xué)家艾弗里的觀點）。艾弗里是怎么做的呢？1944年，美國科學(xué)家艾弗里和他的同事，提出自己的觀點進行科學(xué)思 維引導(dǎo)與訓(xùn) 練攵了如下實驗：把S型細菌的組成物質(zhì)全教師引導(dǎo)，學(xué)生小組分析部分離，并分別與 R型細菌混合培養(yǎng)，得 到如下結(jié)果：討論，通過圖表對比，得 出是S型細菌的DNA使5蟹活細苗L .、,得R型轉(zhuǎn)化成S型細菌，1 111 11將結(jié) 脂黃餐白或 RNA oriA nN4水解物111 I I 1并能傳遞給后代，說明DNA是肺炎雙球菌的遺分別與R町活如Sfl混合培養(yǎng)一1傳物質(zhì)III J R R RR R 5 R1 1R S設(shè)問：根據(jù)肺炎雙球菌的“離體細菌轉(zhuǎn)化實驗”的結(jié)果，你能

14、得出什么結(jié)論？提問遺傳物質(zhì)是否只有 DNA 一種呢？三、煙草花葉病毒的感染與重建實驗培養(yǎng)學(xué)生分 析能力和自 主學(xué)習(xí)的能提問：力1.遺傳物質(zhì)是不是只有 DNA一種？引2.沒有DNA的生物遺傳物質(zhì)是什么呢？ 如煙草花葉病毒。導(dǎo)我們來認識一下煙草花葉病毒探1.用TMV的蛋白質(zhì)感染煙葉，煙葉未受 衣染。索21.用TMV的RNA感染煙葉，煙葉受到感討論分析這樣的實驗現(xiàn)象能說明什么？對于TMV這樣的病毒來說，什么是學(xué)生進行分組討論，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)解決問遺傳物質(zhì)？能不能結(jié)合科學(xué)家的實驗思路設(shè)計實驗證明 RNA也是遺傳物質(zhì)？（教師對學(xué)生的設(shè)計方案進行評價，師生共同選出最佳方案，進行設(shè)計、分析和描設(shè)計實驗方案，進行

15、實驗 探究；然后匯報交流實驗 方案和實驗現(xiàn)象、分析原 因、得出結(jié)論。以至用及模 仿與創(chuàng)新能 力，培養(yǎng)學(xué)生 的文字組織 和表達能力。金）。題最后師生共同得出結(jié)論：在生物界中，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA,少數(shù)生物 遺傳物質(zhì)是 RNA。所以說DNA是主要的 遺傳物質(zhì)提問除了煙草花葉病毒，還有什么生物 的遺傳物質(zhì)是RNA?閱讀、思考回答問題歸通過三個經(jīng)典實驗，關(guān)于什么是遺傳物學(xué)生分析、思考、討論：培養(yǎng)學(xué)生分納質(zhì)，你能得出什么結(jié)論？DNA是主要的遺傳物質(zhì)析、總結(jié)的能引導(dǎo)學(xué)生對遺傳物質(zhì)的問題有一個總力?？偟恼J識，認識到：遺傳的基本功能單位-基因，就是一段有功能的核酸，在大多數(shù)結(jié)生物中即一段 DNA,

16、而在RNA病毒中則是一段RNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。知對學(xué)生進行分組，輪流提問，輪流答題，學(xué)生討論，提問，回答問增加學(xué)生學(xué)識習(xí)的興趣和以提出的問題數(shù)和答對的問題數(shù)之和為題升華成績進行比賽。激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，同時開發(fā)學(xué)生開放性思維新問結(jié)合科學(xué)家的實驗，分析作為遺傳物質(zhì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識進為DNA的題的 提出應(yīng)具備哪些特點？行分析，以加深對所學(xué)知分子結(jié)構(gòu)與識的理解和應(yīng)用特點的學(xué)習(xí)打卜基礎(chǔ)九、板書設(shè)計（一）噬菌體侵染細菌的實驗1）活動探究結(jié)論殺代噬菌體寄主細胞內(nèi)子代噬菌體32 P 標(biāo) t己 DNA有32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記35S標(biāo)記無35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記2） D

17、NA分子具有連續(xù)性，是噬菌體的遺傳物質(zhì)。（二）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1、格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗1）實驗過程活的R型細菌感染老鼠 健康活的S型細菌感染老鼠 死亡滅活的S型細菌感染老鼠 一*健康活的R型+死的S型感染老鼠 死亡R型細菌轉(zhuǎn)化成2）實驗結(jié)論：加熱殺死的 S型肺炎雙球菌的體內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子可以促使S型細菌。2、艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗1）實驗方法與結(jié)果S型惜細前IIIi參轆脂小量臼盾 RMA DMA DNA水解析廿別與R厘清細曲常令培養(yǎng)2）實驗結(jié)論：DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)（三）煙草花葉病毒的感染與重建實驗1）煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。RNA 。所以說DN2）在生物界中，絕大多數(shù)生

18、物的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是A是主要的遺傳物質(zhì)十、課后鞏固:1 .如下圖所示，肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的A、B、C、D四支試管中，次分別加入從 S型細菌中提取的 DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果2 .如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中， 能夠找到的放射性元素是A,可以在外殼中找到 15N和35SB,可以在DNA中找到15N和32PC,可以在外殼中找到 15ND,可以在DNA中找到15N、32P、35S3 .格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，證實了 （）DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì) S型細菌的性狀是由 DNA決定的 在轉(zhuǎn)化過程中，S型細菌的DNA可能進入到 了 R型菌細胞中A.B.C. D.5. DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)一一肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗格里菲思實驗過程可分為四大步驟：注射無毒性的R型活細菌，小鼠 ;注射有毒性的S型活細菌，小鼠患;注射加熱殺死了的 S型細菌，小鼠: 注射 型活細菌+殺死的S型細菌”，小鼠患