DNA是主要的遗传物质教学设计案例

《DNA是主要的遗传物质》教学设计

（第一课时）

平江十中黄茉荣

一、教材分析

“DNA是主要的遗传物质”是人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修2遗传与进化中，第3章（基因的本质）第1节的内容。

之前学生已经了解了基因的发现过程，知道基因在染色体上，本节进一步探究基因的本质——即染色体上的哪种物质携带遗传信息。

根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学探究能力，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。

二、教学目标

（一）知识目标

掌握肺炎双球菌的体内和体外转化实验过程以及从实验中得出的结论（DNA是遗传物质）。

（二）能力目标

通过重演格里菲思和艾弗里发现DNA是遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。

（三）情感目标

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。

三、教学重难点

1.重点：肺炎双球菌转化实验过程和结论。

2.难点：肺炎双球菌转化实验的设计思路和过程。

四、教学策略

本节内容2课时，根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素养为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“互动课堂”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。

采用“（设疑）导入→体验与质疑（问题引导呈现探究过程）→生成与拓展（讨论实验结果）→综合训练→归纳总结”的教学程序。

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五、教学过程：（第1课时） 一、设疑引入： （导入）

教师设疑提问：

1.

大家可能都听过这样一句俗语，叫做“龙生龙，凤生凤，老鼠生的儿子会打洞”，这句俗语隐含着什么生物学现象？

遗传现象。

2.

什么是遗传？生物体为什么会表现出遗传现象？

遗传指的是生物的亲代和子代之间的相似性。生物体之所以会表现出遗传现象，是因为生物体内存在着遗传物质。

3.

生物体内的遗传物质是什么呢？★

二、新课探究：人类对遗传物质的探究过程 （体验与质疑）

（一）对遗传物质的早期推测

（1）引导学生思考：染色体的成分是DNA和蛋白质，究竟哪一种才是遗传物质呢？作为遗传物质至少应该具备哪些条件？（教材42页问题探讨）

指导学生分组讨论并请学生展示后，教师投影归纳： 1.储存遗传信息：分子结构、含量具有相对稳定性、多样性；

2.传递遗传信息：能够进行自我复制，使子代获得与亲代相同的遗传物质，保持一定的连续性；

3.表达遗传信息：能够指导蛋白质的合成，控制生物性状；

4.改变遗传信息：分子结构能够发生突变，产生可遗传的变异。

（2）科学家对遗传物质的早期推测

1.20世纪20年代：蛋白质是遗传物质 2.20世纪30年代：蛋白质是遗传物质

（二）肺炎双球菌转化实验

1.格里菲思的体内转化实验：

（1）两种肺炎双球菌的比较：

学生看书，归纳填表，培养学生自主学习能力：

菌型

荚膜

毒性

菌落

有

光滑

S型细菌

有多糖荚膜

R型细菌

无多糖荚膜

无

粗糙

（2）实验探究：

教师投影或播放格里菲斯的实验过程：

引导学生观察、分析，从而培养学生观察能力和分析问题、处理信息的能力：

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请同学们阅读课本P43，分组讨论回答下列问题：

1.①第（1）、（2）组对比，实验变量是什么？对比分析第（1）、（2）组说明什么? 加入的细菌菌型 说明S型细菌有毒性，能致小鼠死亡。 ②第（2）、（3）组对比，实验变量是什么？第（2）、（3）组说明什么？

加入的S型细菌是否死亡 说明被杀死的S型细菌失去毒性，不能致小鼠死亡。 ③第（1）、（4）组对比，实验变量是什么？

除R型细菌外，加入是否被杀死的S型细菌 2.该实验的结论是什么？ S型细菌含有转化因子能将R型细菌外转化为S型细菌。

★★★这种转化因子究竟是什么物质呢？S型细菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？

2、艾弗里的体外转化实验：

我们已经得出结论：S型细菌中有一种“转化因子”能使R型细菌转化为S型细菌，究竟是S型细菌中的什么成分是转化因子呢？

请同学们思考：如何设计实验证明S型细菌的哪一种成分是转化因子？

学生分组讨论、展示后，教师点拨：

（1）实验目的：探究S型细菌中的什么成分是遗传物质？ （2）设计思路：将蛋白质、其他物质与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。

（3）实验过程：

教师展示下图，引导学生观察，培养学生观察能力和分析问题的能力：

3

根据上述图解，请学生复述实验的大致过程，教师投影出下列简图分析：（生成与拓展）

（4）观察现象（实验结果）分析：

①使R型细菌转化成S型细菌的转化因子是 DNA 进一步实验表明：DNA的纯度越高，转化率越高。

④实验结论： DNA是遗传物质（转化因子） 目标巩固：投影相关习题，学生思考讨论后回答. （综合训练）

通过习题分析，培养学生应用知识解决实际问题的能力，提高对课堂知识的消化理解和运用能力。

1．格里菲斯和艾弗里所进行的转化实验，证实了 （ ）

①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质 ⑤糖类不是遗传物质

A．①④⑤ B. ②④⑤ C. ②③⑤ D. ③④⑤

答案:A

2. 在肺炎双球菌的转化实验中,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计是( ) A．将无毒R型活菌与有毒S型活菌混合后培养，发现R型细菌转化成S型细菌

B．将无毒R型活菌与加热杀死的S型菌混合后培养，发现R型细菌转化成S型细菌

C．从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖，混合后加入培养R型细菌的培养基中，发现R型细菌转化为S型细菌

D．从S型活菌中提取DNA、蛋白质和多糖，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌

答案：D

4

3．肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的是（ ）

A．培养R型活菌时加入S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌

B．培养R型活菌时加入S型细菌的DNA的完全水解产物，不能产生具荚膜的细菌

C．培养R型活菌时加入S型细菌的DNA，能产生具荚膜的细菌

D．培养R型活菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生具荚膜的细菌

答案：A

4.用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡（ ）

A.加热杀死的肺炎双球菌

B.活的，但缺乏多糖荚膜

C.既缺乏多糖荚膜又加热杀死的

D.加热杀死的肺炎双球菌和无多糖荚膜的肺炎双球菌的混合，经转化后

答案：D

5.肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA 、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有R型细菌转化的是（

）

A.DNA B.DNA和DNA酶

C.蛋白质

D.多糖

答案：A 请学生总结本节课内容，培养学生语言组织能力及归纳问题的能力。（总结）

【板书设计】

3.1

DNA是主要的遗传物质

一、对遗传物质的早期推测：

遗传物质必备的条件：

遗传物质的早期推测：

二、DNA是遗传物质的实验证据：

（一）肺炎双球菌的转化实验：

1.体内转化实验（格里菲思实验）：

实验过程：

实验结论：

2.体外转化实验（艾弗里的转化实验）：

实验过程：

实验结论：

【教后反思】

通过对本节2个经典实验的学习，引导学生重温科学家的探究历程，不仅让学生获得了科学知识──理解“DNA是遗传物质”，更重要的是通过这些实验让学生掌握了科学的研究方法，培养了学生的科学探究能力，所以本节教学中重点是对学生进行科学方法训练；由于本节实验内容较为抽象，上课时采用了多媒体辅助教学，化静为动，化抽象为具体，较圆满的完成了教学任务。

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