DNA是主要的遗传物质第一课时教学设计

探索遗传物质的过程

一、教材内容分析 《探索遗传物质的过程》是苏教版普通高中新课程必修2《遗传与进化》中第四章第1节的内容。本节首先介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据-──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,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。本节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、教学策略 由“问题探讨”所呈现的曾经在科学界争论很长时间的问题-──“DNA和蛋白质究竟哪个是遗传物质？”导入新课，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养他们分析和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。

三、教学目标

1、知识与技能：

(1) 通过“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，理解DNA是遗传物质。

(2)分析DNA是遗传物质的实验设计思路；

2、过程与方法：(1)领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力；

(2)探讨实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。

3、情感态度和价值观：

(1)体验科学探索的艰辛过程；

(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。

四、教学重点和难点

1、重点：

(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；

(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。

(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。

2、难点：

(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。

五、教学设计流程

教学环节

复习旧知，创设情景，导入新课

教师组织和引导

设疑提问：

1.性状是受什么控制的？基因和染色体的关系是怎样的？

2.染色体是由哪两种化合物组成的，作为遗传物质的应该是哪一种物质？

3.你认为作为遗传物质可能具有什么特点？

学生活动

学生回顾所学知识，思考回答相关问题，总结遗传物质的特点：能够自我复制，结构比较稳定，具有储存遗传信息的能力。

设计意图

寻找新旧知识的结合点，以“问题”引入新课，培养学生分析和解决问题的能力，激发探究欲望。

对遗传物质的早期推测

指导学生读教材思考：

进一步激发学生对遗传物质认识的研究

分析当时认为蛋白质是遗传1.在20世纪早期人们普遍认物质的原因：组为遗传物质是DNA还是蛋白质？

成DNA的脱氧核苷酸只有4种而 2.为什么会有这种认识？

组成蛋白质的氨基酸种类有20 讲述：限于当时的认识水平，种，蛋白质的多认为蛋白质是遗传物质的观点处于样性很容易和生主导地位。

物的多样性相联系。

引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家严谨的态度和合作精神。体验科学探索的艰辛，学习科学精神，养成科学态度。

科学家是如何认识DNA是遗传物认真观察实质的呢，让我们重温科学家对遗传验的演示过程，

物质的认识过程吧。

思考回答所提问题，得出以下结

论：

I、肺炎双球菌的体内转化实验

1、讲述并投影两种菌落的比较；

菌落

粗糙

荚膜

毒性

无荚膜

无毒

1、加热杀死的S菌能够促使活的R菌转变为活的S菌，即加热杀死的S菌中含有促使这一转化的活性物质──转化因子。

R型菌落

S型菌落

光有荚有DNA是滑

膜

毒

遗传物质2、投影细菌转化实验的课件引的的导学生观察实验，讨论分析以下问证据I

题：

（1）为什么加热杀死的S菌和活的

2、这一转R菌混合可以导致小鼠死亡？导致小化因子不可能是鼠死亡的直接原因是什么？

蛋白质，因为蛋（2）促进活的R菌转变为S菌的因白质经过高温作素是什么？是否有可能是蛋白质？

用会变性失活。

（3）本实验蕴含了那些科学实验方法，能得出什么结论？

3、蕴含的实验方法有分组对照和对变量进行一定的控制。

设疑过渡：

学生思考、分析、讨论得出结论：把DNA和蛋白质分开，单独地直接地观察这两种物质的作用。

学生思考、讨论，展示学习成果：

1、 控制变量原则，将多个变量分解为单个变量

这种转化因子究竟是什么物质呢？S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？

Ⅱ、肺炎双球菌的体外转化实验

DNA 是遗传物质的的证据Ⅱ

讲述并投影：

思考：

1、该实验的巧妙之处是什么? 2、蕴含了哪些实验设计原则？

3、能够得出什么结论？

进一步培养学生探

进行研究。

究问题与设计实验的能2、对照性原则。

力及创新意识。

3、结论：转化因

子是DNA，即DNA是遗传物质。

设疑过渡：

让学生认识到一个正确的结论可以通过不同的途径获得。

认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；

认同科学的发展离不开技术的支持。

艾弗里的实验中提取的DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，当

时仍然有学者认为是这少量的蛋白质在起作用，不愿接受DNA是转化

因子的结论。这种怀疑有道理吗？

观察课件的演示过程，明确在噬菌体侵染细菌的过程中，DNA进入了细菌细胞内，而蛋白质外

Ⅲ、噬菌体侵染细菌的实验

壳停留在细胞外。

讲述并投影：

1、T2 噬菌体的结构模式图， 分析、讨论相说明其结构特点、物质（元素）组关问题，展示学成、寄生和繁殖方式，演示其侵染习成果：

细菌的动态变化。

1、因为探究的是遗传物质是DNA还是蛋白质，而噬菌体是病毒，只含有DNA和蛋白质，排除了其他物质3235

2、投影分别用不同放射性元

素标记的噬菌体侵染细菌的实验过

程。

2、为什么要用P和S分

别标记噬菌体的DNA和蛋白质？如何标记？

DNA 是遗

3、实验结果是怎样的，根据传物实验结果你能得出什么结论？

质的的证4、上述实验运用了哪些技术手据Ⅲ

段？

思考：

1、为什么选择噬菌体作为实验材料？

的干扰。

2、因为S仅存在与噬菌体的蛋白质中，P则主要存在于DNA中。

3、DNA是在亲

总结：以上实验证明了DNA是子代之间发生连续性的物质，即遗传物质，而蛋白质不是遗传物DNA是遗传物质。

质；蛋白质不是遗传物质。

4、采用了放射性标记技术、分离提纯技术、离心技术等

设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？

投影并讲述：展示几种常见的总结上述探RNA病毒，由于这些病毒只由RNA和究活动，得出：蛋白质构成，所以这类病毒的遗传DNA是主要的遗物质是RNA而不是DNA．

传物质。

投影总结：

核酸是一切生物的遗传物质；具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA,即DNA是主要的遗传物质，

拓展延伸

1997年美国科学家Prusiner发现了一种新型生物──朊病毒，是一组至今没有查到任何核酸的蛋白质颗粒，它是导致疯牛病和人的克-雅氏病的病原体。你能推测改病毒的遗传物质是什么吗？

学生思考讨论：认识到对遗传物质的探究是不断深化和发展的。

进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，DNA是主要的遗传物质的原因。

加深理解、巩固、深化所学知识。

课堂小结

形成认知冲突，激发学生新的探索欲望。

六、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，所以在本节的教学中重点对学生进行了科学方法训练；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。