DNA是主要的遗传物质教学设计实例

4.1 探索遗传物质的过程

教学设计

一、教学目标

1.知识目标：

（1）掌握证明DNA是遗传物质的三个实验的过程和原理。

（2）总结人类对遗传物质的探索过程。

2.能力目标：

通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。

3.情感、态度和价值观目标：

（1）概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。

（2）通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力，发展科学思维和创新的能力。

二、教学重点难点

重点：

（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

难点：

（1）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

（2）放射性同位素标记法及标记噬菌体的方法。

三.教学方法

1.利用多媒体课件形式探索DNA是主要遗传物质的全过程，化解教学难点，让学生体验科学研究的思路和方法。

2.阐明T2噬菌体的结构特点、寄生方式，以及同位素示踪技术同时，结合课件进行比较分析，进而确认DNA是遗传物质。

3.以讲述法、谈话法为线索，引导学生自学教材，归纳知识，形成知识体系。

四.课前准备

1．学生的学习准备：

⑴通过指导学生通读教材，体会“设疑导入→问题引导呈现探究过程→讨论实验结果→归纳总结→反馈运用”的学习程序，从而达到落实教学目标的目的；

⑵通过解题过程的辅导，培养学生的科学思维方法和解决问题的能力。

2.教师的教学准备：

（1）根据教学内容设计疑问，引导学生层层递进，让学生“重走探索之路”。 （2）收集新颖素材，设计课件内容，形象直观地介绍实验操作步骤，激起学生对本节内容学习的热情与欲望。

五、课时安排：2课时。

六、教学过程

第一课时

（一）情景导入

教师：19世纪中叶，孟德尔提出基因控制性状；19世纪末，科学家发现减数分裂过程中染色体行为的变化；20世纪初，萨顿提出了“基因在染色体上“的假说，后被摩尔根证实；4.科学家发现染色体由基因和蛋白质组成. 教师：这两种物质中哪一种是遗传物质呢？

教师：作为遗传物质应具备哪些特性？

学生: 1.大分子

2.结构多样性

3.便于携带丰富的遗传信息

4.能从亲代传给子代

（二）新课推进

探究一 肺炎双球菌的转化实验

阅读课本P59-P60相关内容，并结合图4－1思考并小组讨论下列问题：

20世纪末，人们对蛋白质的认识比其他生物大分子深入，并且已知蛋白质由多种氨基酸通过不同的排列顺序构成，可能蕴含着遗传信息。因此，科学家们猜测，生物的遗传物质应该是蛋白质。1928年，英国科学家格里菲思首先向此假说提出了挑战。

〖问1〗你们通过阅读资料，格里菲思的肺炎双球菌转化实验分哪几步？各看到哪些现象？

〖问2〗第一、二组实验说明了什么？

【讲述】说明R型细菌无毒，S型细菌有毒。

〖问3〗第三组实验说明了什么？

【讲述】加热杀死的S型细菌无毒。

〖问4〗第四组实验说明了什么？

【讲述】S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌，这种性状的转化是可以遗传的。

〖问5〗格里菲思在实验过程中找到起“转化因子”作用的物质了吗？你认为他的失误在哪儿？

【讲述】没有。格里菲思没有将S型细菌体内的蛋白质、DNA等物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。

1944年，艾弗里及其合作者继续进行肺炎双球菌的转化实验，探索遗传物质究竟是什

么？

〖问6〗艾弗里的肺炎双球菌的转化实验的设计思路是什么？

【讲述】必须将蛋白质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。

S型活细菌

多糖

脂类

蛋白质

RNA DNA

分别与R型活细R R R R R\S R\S

〖问7〗1944年艾弗里的实验分析与结论是什么？

【讲述】DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

（DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）

〖问8〗艾弗里实验的缺陷是什么？

【讲述】艾弗里的试验引起了人们的注意，但是，并不是所有的人都信服这一结果。

因为，艾弗里的试验中提取的DNA的纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。

〖问10〗格里菲思的体内转化实验与艾弗里的体外转化实验相比较在实验设计上有什么不同？

【讲述】艾弗里的体外转化实验在格里菲思实验的基础上，把S型有毒菌的化学成分提取并分离开来，单独鉴别DNA、蛋白质及其它物质在遗传上的作用。

七、板书设计

第一节

探索遗传物质的过程

一、DNA是主要的遗传物质 （一）DNA作为遗传物质具备的条件 1、分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异； 2、能自我复制，前后代保持一定的（连续性）； 3、能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状； 4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。 （二）核酸（DNA、RNA）是遗传物质的实验证据 证据一：肺炎双球菌的转化实验——DNA是遗传物质 格里菲思细菌转化实验 1、两种菌落的比较 2、实验过程

3、小结 证据二：艾弗里的体外转化实验——DNA是遗传物质 1.实验过程

2.实验结论：只有加入DNA的一组出现了S型细菌，说明DNA是遗传物质。

八、教学反思

在教学过程设计中，根据学生已有的知识基础，依照学生的认知规律，在教师的主导下，灵活利用媒体有步骤、分层次地创设问题情境，引导学生探究、发现，得出结论，从而让学生初步学习到科学研究的方法，达到了掌握知识、培养能力的目的。通过噬菌体侵染细菌实验、肺炎双球菌转化实验和烟草花叶病毒重建实验，得出DNA是主要遗传物质这一结论，并在实验过程中，让学生了解确定实验设计思路、正确选择实验方法的重要性，让学生经历了一次科学探究活动。在较好地实现了设定的教学目标的基础上，培养了学生的探究精神和创造性思维。