DNA是主要的遗传物质新颖的课程导入教案

人教版

生物

必修二

《噬菌体侵染细菌的实验》教学设计

第三章

第 1 节 DNA 是主要的遗传物质

第 2 课时

噬菌体侵染细菌的实验

一、教材分析

《噬菌体侵染细菌的实验》是人教版普通高中新课程生物必修 2《遗传与进化》中第

3 章第 1 节的内容。这一节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长时间的问题：“DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质？”，目的在于激发学生对遗传物质本质的探索欲望。本部分内容之前已经介绍了格里菲斯和艾弗里的“肺炎双球菌的转化实验”。而“噬菌体侵染细菌的实验”是比之前的实验更具说服力的一个实验,教师应引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结论。本内容是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习 DNA 的复制、基因的表达和基因突变打下了基础。

二、学情分析

初中的生物课本对细菌、病毒已经有所介绍，高中必修一也在介绍原核生物与真核生物时，也了解了病毒是一种寄生的没有细胞结构的生物。因此，可以简要跟学生介绍大肠杆菌和噬菌体，引发回忆。高中学校没有成熟的实验条件供学生亲自做噬菌体侵染细菌的实验，因此教师应该形象直观地展示科学探索的过程，引导学生的思路再现一遍科学家的实验探究过程，达到发展学生科学思维能力的目的。

三、教学目标（一）知识与能力目标

1、了解噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程。

2、通过对照实验得出结论：DNA 是噬菌体的遗传物质。

3、学会对实验进行误差分析。

（二）过程与方法目标

1、探索实验技术在证明 DNA 是主要的遗传物质中的作用。

2、训练学生由一般到特殊的分析思维能力。

（三）情感、态度与价值观目标

1、探讨实验技术在证明 DNA 是遗传物质中的作用。

2、领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力，体验科学探索的艰辛过程。

四、教学重难点（一）教学重点

1、噬菌体侵染细菌的原理和过程。

2、证明 DNA 是遗传物质的实验的关键设计思路。

（二）教学难点

1、证明 DNA 是遗传物质的实验的关键设计思路。

五、教学方法与手段

多媒体辅助教学并运用电子交互白板、问题教学法、合作探究式教学法帮助学生理解知识，构建知识网络。

1

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六、教学过

程

教学

环节

教师组织和引导

学生活动

复习旧

知，创

设 情

景，导

入新课

讲述：随着第三章基因的本质的

学习，我们一起踏上了探索遗传物质

是什么的科学历程。上节课我们已经

学习了两位科学家的经典实验：（一）

格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实

验，证明了灭活的

S

菌里有某种“转

化因子”使得无毒

R

菌转化成了有

毒的

S

菌。（二）艾弗里的肺炎双球

菌体外转化实验，证明了

DNA

是转

化因子，而蛋白质不是，对此他提出

回忆旧知DNA 是遗传物质。而当时的大多数

境，学生思考科学家认为遗传物质是蛋白质，因此

题。

艾弗里的实验很快引起了人们的注

意，并且凭借此实验艾弗里多次提名

科学界的最高奖项—诺贝尔奖。如果

你是当时的评委，你会为他投出宝贵

那么有没有比艾弗里的实验更

具有说服力的实验存在呢？

一、材料背景

1、展示 T2 噬菌体的结构模式图，

的一票吗？为什么？

学生思考选择 T2 噬菌体作为实验材料的

学生观察、思

2、介绍噬菌体的生活方式：寄生于

大肠杆菌体内。

二、探究过程

1、提出问题：在侵染过程当中，哪

种物质进入到了大肠杆菌体内？

原因。

2、做出假设：

做出假设：

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（1）在侵染内。

蛋白质进入大（2）在侵染DNA 进入大肠（3）在侵染DNA 和蛋白质菌体内。

2

3、设计实验：

（1）实验思路：利用放射性同位素

3235

学生尝试标记法用

P

和

S

分别标记 DNA 和蛋白

质，探究物质去向。

（2）实验过程：给出材料用具，小

经典实

组合作设计实验。

验三：

学生阅读讨论完成实验学生代表

赫 尔

实验设计方案

希、蔡

对其补充完善斯--噬

菌体侵

染细菌

的实验

学生对科4、进行实验：

5、实验结果：展示赫尔希和蔡斯的

实验结果。

结论。

验结果进行分

小结：以上实验证明了在噬菌体侵

染细菌的过程中，DNA 进入到了大肠杆菌

体内，而蛋白质没有。

动画展示噬菌体侵染细菌的过程。

至此，我们的实验方案已经结束，

那么我们的实验设计是否跟科学家的实

验流程完全吻合呢？请同学们对比。

教师评价并完善。

学生观看噬菌体侵染细

学生对比之处并对其进

总结：噬菌体侵染细菌时，DNA 进入

到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在

外面。因此，子代噬菌体的各种形状是

通过亲代的 DNA 遗传的。DNA 才是真正的

遗传物质。

对位

训练

1.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋

白质需要（ ）。

B.噬菌体的 DNA 和细菌的氨基酸

C.细菌的 DNA 和氨基酸

A.噬菌体的 DNA 和氨基酸

D.细菌的 DNA 和噬菌体的氨基酸

3

学生反馈

2.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关

于噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实

32验：①用

P

标记的噬菌体侵染未标记的

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细菌；②用未标记的噬菌体侵染

35S

标记

的细菌；③用

15N

标记的噬菌体侵染未

标记的细菌。一段时间后进行离心，检

测到放射性存在的主要部位依次是

（ ）。

A.沉淀、上清液、沉淀和上清液

B.沉淀、沉淀、沉淀和上清液

C. 沉淀、上清液、沉淀

D.上清液、上清液、沉淀和上清液

【想一想】

35

1、用

S 标记的噬菌体侵染未标记

的大肠杆菌时，为什么沉淀物会呈现很

学生思

低的放射性？

论，并回答问

思维

拓展

2、用

P 标记的噬菌体侵染未标记

的大肠杆菌时，为什么上清液会呈现很

低的放射性？

32

回顾探究历程：历经 24 年，科学家

才确信 DNA 是遗传物质。

学生回答

所有生物的遗传物质都是 DNA 吗？

遗传物质是

请设计实验证明。

【查一查】

根据遗传物质的不同，对生物进行

学生课后

板

书

设

计

归类。

总结归纳。

三、噬菌体侵染细菌的实验

1、选材原因：

2、过程：吸附 - 注入 - 合成 - 组装 - 释放

DNA DNA 和蛋白质

图示过程：

副板书：

遗传物质是

？

一、格里菲斯

-- “转化因子”

二、艾弗里

--

转化因子是 DNA，而三、赫尔希、蔡斯 --

DNA 是遗传物质

四、？

4