高中生物學(xué) 人教版 必修2《基因的本質(zhì)》（第一課時(shí)）DNA是主要的遺傳物質(zhì)

第1節(jié)：DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第一課時(shí)）

i.教材分析

“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是2019人教版高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》第3單元第1

節(jié)的內(nèi)容，收錄了“肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”“肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)''和"噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)

驗(yàn)”這三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。其中格里菲思的實(shí)驗(yàn)是提出“轉(zhuǎn)化因子”的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，也是開(kāi)啟科學(xué)界尋找什么

是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)的鑰匙。艾弗里的實(shí)驗(yàn)是利用化學(xué)分析、微生物培養(yǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了肺炎鏈球菌

的體外轉(zhuǎn)化，明確的轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)本質(zhì)。赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)是利用同位素標(biāo)記法分別追蹤DNA

和蛋白質(zhì)，明確了噬菌體的DNA進(jìn)入了大腸桿菌，且在親子代之間具有連續(xù)性。這些都是由編者精

選的寶貴的學(xué)習(xí)資源，通過(guò)分析能夠從中提煉出DNA適合作遺傳物質(zhì)的三點(diǎn)特性。但是，教材中是

精簡(jiǎn)之后的研究歷史，有些邏輯關(guān)系還需要另外補(bǔ)充材料輔助學(xué)習(xí)。尤其是在20世紀(jì)40年代，科學(xué)

界普遍認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，且關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的“四核甘酸假說(shuō)”否定了其作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的

特點(diǎn)：多樣性。這種觀念嚴(yán)重阻礙了艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論被人們接受，赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)才使人

們接受了DNA是遺傳物質(zhì)這一結(jié)論。這些素材的呈現(xiàn)也反映了人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、

不斷完善的過(guò)程。

2.學(xué)情分析

知識(shí)儲(chǔ)備方面：在必修1已經(jīng)初步了解了DNA、蛋白質(zhì)、糖類以及脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)，對(duì)于常見(jiàn)病毒

的結(jié)構(gòu)、細(xì)菌的結(jié)構(gòu)也能大致掌握。但是沒(méi)有掌握微生物的培養(yǎng)條件、菌落的概念、菌落的形成過(guò)程

等基礎(chǔ)知識(shí)。不明確細(xì)菌能夠發(fā)生的變異類型，如能發(fā)生基因突變、能從外界吸收DNA等特點(diǎn)還沒(méi)

有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。

探究能力方面：可以熟練地使用假說(shuō)演繹法，可以使用教師提供的資料對(duì)某些觀點(diǎn)進(jìn)行證實(shí)或證

偽。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)涉及到復(fù)雜的變量控制會(huì)有畏難情緒，邏輯分析不夠嚴(yán)謹(jǐn)，容易人云亦云或者利用排

除法簡(jiǎn)單地認(rèn)為科學(xué)結(jié)論一定是非此即彼的，忽視了直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)的重要性。

3.素養(yǎng)目標(biāo)

目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3

通過(guò)資料論證，明確格里菲通過(guò)分析格里菲思和艾弗里認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的獲得離不開(kāi)

思各組實(shí)驗(yàn)的作用，鞏固合理提實(shí)驗(yàn)的區(qū)別與聯(lián)系，體會(huì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛_鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，

出假說(shuō)的科學(xué)方法。象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論之間的邏輯關(guān)系，認(rèn)同科學(xué)技術(shù)對(duì)生物科學(xué)發(fā)展的

訓(xùn)練科學(xué)思維。促進(jìn)作用，體會(huì)科技進(jìn)步在探索

通過(guò)自主分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，

真理的道路上的重要作用。

類比艾弗里的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)控制變

量的“加法原理”和“減法原理”。

4.教學(xué)思路

教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

5.教學(xué)過(guò)程

【教師活動(dòng)】展示鐘南山等在新冠疫情中做出杰出貢獻(xiàn)的我國(guó)科研與醫(yī)護(hù)人員的照

片，提出人類與疾病的抗?fàn)帍奈赐Ｖ惯^(guò)，造成呼吸道傳染病的病原體也多種多樣。引出

格里菲思為研究肺炎致病菌而進(jìn)行的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。

情境【學(xué)生活動(dòng)】體會(huì)我國(guó)科研人員在抗擊疫情過(guò)程中的科研精神與奉獻(xiàn)精神?；叵胱约?/p>

熟悉的導(dǎo)致呼吸道傳染病的病原體，如新冠病毒、病毒、肺炎鏈球菌等。

導(dǎo)入sars

【設(shè)計(jì)意圖】創(chuàng)設(shè)情境，還原史實(shí)，引出格里菲思的實(shí)驗(yàn)。營(yíng)造國(guó)家強(qiáng)盛、民族自豪

的氛圍，熏陶責(zé)任意識(shí)。

【教師活動(dòng)】組織學(xué)生帶著如下兩個(gè)問(wèn)題閱讀格里菲思的實(shí)驗(yàn)

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出型菌和型菌的致病性如何？

以“格里1.RS

2.哪組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最出乎意料？提出你的疑問(wèn)。

菲思的

預(yù)測(cè)學(xué)生可能會(huì)提出“第四組實(shí)驗(yàn)小鼠體內(nèi)的S型活菌從何而來(lái)？”的疑問(wèn)。

實(shí)驗(yàn)”為隨后組織學(xué)生猜測(cè)S型活菌可能的來(lái)源。

【預(yù)設(shè)】

基礎(chǔ)提

關(guān)于第四組小鼠體內(nèi)活的S型菌的來(lái)源，可能有以下四種猜測(cè)：

出研究

1.加熱殺死不徹底，混合物中殘留的S型活菌繁殖

課題2.在R型活菌的影響下，S型死菌恢復(fù)活性

3.在加熱殺死的S型菌的影響下，R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌

4.R型菌自發(fā)地突變?yōu)镾型菌

【資料論證】

組織學(xué)生閱讀導(dǎo)學(xué)案上的資料，完成導(dǎo)學(xué)案上的論證過(guò)程。

【學(xué)生活動(dòng)】

【觀察現(xiàn)象】獨(dú)立分析格里菲思的實(shí)驗(yàn)，得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

1.R型活菌不會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡，S型活菌會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡。

2.加熱殺死的S型菌不會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡。

3.加熱殺死的S型菌和R型活菌混合，會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡，且死亡小鼠體內(nèi)分離出活

的S型菌。

通過(guò)

【提出問(wèn)題】第四組實(shí)驗(yàn)中S型活菌從何而來(lái)？猜測(cè)可能的來(lái)源，形成不同的觀點(diǎn)。

論證利用導(dǎo)學(xué)案中的資料，對(duì)不同的可能性進(jìn)行論證分析。

法提【方法提升】

1.有確切的證據(jù)證偽的觀點(diǎn)為錯(cuò)誤觀點(diǎn)

出假

2.無(wú)法證偽也無(wú)法證實(shí)的觀點(diǎn)，可能是正確觀點(diǎn)，因此可以成為新的待研究的假說(shuō)。

說(shuō)【作出假設(shè)】加熱殺死的S型菌中含有能使R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌的某種活性物

質(zhì)—“轉(zhuǎn)化因子，，

【設(shè)計(jì)意圖】鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并提出可探究的問(wèn)題，發(fā)展學(xué)生的獨(dú)立探究

能力。使用科學(xué)家的研究成果對(duì)自己的觀點(diǎn)進(jìn)行論證辨析，提升邏輯思維能力。利用論證

法得到的結(jié)論，提出進(jìn)一步探究問(wèn)題，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)的發(fā)展不是一蹴而就的。

【教師活動(dòng)】

【作出假設(shè)】通過(guò)上述分析，得出實(shí)驗(yàn)推論：加熱殺死的S型菌中含有能促使R型

活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌的某種活性物質(zhì)一“轉(zhuǎn)化因子”。

【歸納整理】形成本節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)的主線。

觀察現(xiàn)象：格里菲思的第四組小鼠死亡，并從小鼠體內(nèi)分離出活的S型菌。

提出問(wèn)題：第四組小鼠體內(nèi)活的S型菌從何而來(lái)？

做出假設(shè)：加熱殺死的S型菌中含有能促使R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌的某種活性物

質(zhì)一“轉(zhuǎn)化因子

引導(dǎo)學(xué)生按照假說(shuō)演繹法的流程，繼續(xù)進(jìn)行探究。提出新的探究子問(wèn)題：轉(zhuǎn)化因子是

什么物質(zhì)？師生共同提出假設(shè)：轉(zhuǎn)化因子是DNAo組織學(xué)生獨(dú)立書(shū)寫實(shí)驗(yàn)思路，小組討

論后展示交流。

【方法提升】從學(xué)生書(shū)寫的不同方案中提煉出控制變量的“加法原理''和"減法原理”，

設(shè)計(jì)點(diǎn)明實(shí)驗(yàn)思路的書(shū)寫方法和實(shí)驗(yàn)步驟的書(shū)寫方法的區(qū)別，強(qiáng)調(diào)答題的規(guī)范性。

實(shí)驗(yàn)【學(xué)生活動(dòng)】

演繹回顧假說(shuō)演繹法的流程，思考如何利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)探究導(dǎo)致R型活菌轉(zhuǎn)化為S

推理型活菌的物質(zhì)是是不DNA?

【思維路徑】

1.是否選用小鼠作實(shí)驗(yàn)材料

2.選用其他材料需要什么實(shí)驗(yàn)技術(shù)支撐

3.實(shí)驗(yàn)變量如何控制

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何表征

在思考分析以上問(wèn)題之后，書(shū)寫實(shí)驗(yàn)思路，并依照假說(shuō)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行預(yù)測(cè)

【展示交流】

組內(nèi)討論修正方案，并進(jìn)行展示。對(duì)其他同學(xué)的方案進(jìn)行質(zhì)疑、修正與補(bǔ)充。

【演繹推理】

思路一：取R型菌分別于S型菌的DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后檢

測(cè)菌落的類型。

思路二：將加熱殺死的S型菌制成細(xì)胞提取液，分別加入DNA酶、蛋白酶、酯酶等

進(jìn)行處理。分別將處理后的液體與R型菌混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后檢測(cè)菌落的類型。

【設(shè)計(jì)意圖】按照假說(shuō)演繹法的流程，親歷探究歷程。分析、書(shū)寫實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)測(cè)實(shí)

驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。對(duì)別組的方案進(jìn)行質(zhì)疑與修正，可從實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，書(shū)寫的規(guī)范性等方面

進(jìn)行完善，訓(xùn)練科學(xué)探究的能力。

【教師活動(dòng)】展示艾弗里的原始實(shí)驗(yàn)流程及結(jié)果，整理整個(gè)假說(shuō)演繹法的流程，組織

艾弗學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。點(diǎn)明艾弗里實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

里的【學(xué)生活動(dòng)】

實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)艾弗里的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：轉(zhuǎn)化因子是DNA。

【設(shè)計(jì)意圖】艾弗里的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作為驗(yàn)證材料，得出結(jié)論。

轉(zhuǎn)化【教師活動(dòng)】

因子小結(jié)：本節(jié)課的兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的歷史地位以及實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的“轉(zhuǎn)化因子''的特點(diǎn)?？刂?/p>

的特生物體的性狀；引起的性狀變化是可以遺傳的。

點(diǎn)由艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論“轉(zhuǎn)化因子是DNA”推理出DNA應(yīng)具有上述特點(diǎn)。

【講述】艾弗里的結(jié)論在當(dāng)時(shí)科學(xué)界掀起軒然大波，對(duì)遺傳物質(zhì)的爭(zhēng)論又再次被燃起。

但艾弗里接受到的更多是質(zhì)疑，因?yàn)楫?dāng)時(shí)人們對(duì)DNA的了解很少，尤其是四核甘酸假說(shuō)

直接否定了DNA的多樣性。DNA是遺傳物質(zhì)這種觀點(diǎn)，什么時(shí)候才能被科學(xué)界接受呢？

【學(xué)生活動(dòng)】

【分析體會(huì)】結(jié)合兩位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體會(huì)轉(zhuǎn)化因子應(yīng)具有的特點(diǎn)，思考其是否

艾弗

具備作為遺傳物質(zhì)的資格。

、曲

里m遭

回顧本節(jié)課自己的探索歷程，結(jié)合科學(xué)史實(shí)，體會(huì)科學(xué)研究的艱辛以及時(shí)代背景對(duì)科

受質(zhì)研成果的影響。

疑的

原因

【設(shè)計(jì)意圖】師生共同理清“轉(zhuǎn)化因子''與遺傳物質(zhì)之間的邏輯關(guān)聯(lián)，認(rèn)同格里菲思的

實(shí)驗(yàn)在基因本質(zhì)的探索歷程中的重要?dú)v史地位。使學(xué)生認(rèn)同掌握了科學(xué)方法，擁有堅(jiān)韌的

科研精神和勇于擔(dān)當(dāng)?shù)氖姑校貙⒛転樯鐣?huì)貢獻(xiàn)出自己的力量。

通過(guò)分析當(dāng)時(shí)的時(shí)代背景，提出艾弗里的觀點(diǎn)不被接受的原因，留下懸念為下節(jié)課繼

續(xù)探究埋下伏筆。

6.板書(shū)設(shè)計(jì)

7.教-學(xué)-評(píng)一體化自測(cè)量表

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)第一課時(shí)

教-學(xué)-評(píng)一體化自測(cè)量表

課題課時(shí)

達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)：達(dá)月匕評(píng)價(jià)：優(yōu)秀（）

1學(xué)會(huì)使用論證法提出合理假說(shuō)良好（）

2能理解艾弗里的實(shí)驗(yàn)原理及結(jié)論及格（）

任務(wù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)嵌入評(píng)價(jià)

任務(wù)一：格里菲思的實(shí)驗(yàn)

1、能根據(jù)第四組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出自己的觀點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行解釋。能夠提出2分（）

不能提出0分（）

2、能夠從眾多復(fù)雜的科學(xué)史資料中，尋找到最有利的證能找到并認(rèn)同對(duì)應(yīng)的證據(jù)4分（）

據(jù)，對(duì)其他不同的觀點(diǎn)進(jìn)行論證。找不全面對(duì)應(yīng)的證據(jù)2分（）

完全找不到對(duì)應(yīng)證據(jù)0分（）

任務(wù)二：艾弗里的實(shí)驗(yàn)

3、能利用已掌握的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究轉(zhuǎn)化有正確的思路并清晰表達(dá)4分（）

因子的化學(xué)本質(zhì)，并正確地表達(dá)出思路。有正確