DNA是主要的遗传物质教学创新设计

第一节

DNA是主要的遗传物质

东莞市大岭山中学

罗彩红

一、教材分析

1、

教材的地位和作用：本课题是高中生物必修2第三章《基因的本质》第一节的内容，它包括了人类对遗传物质的早期推测，肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验三部分。本节不仅可以通过对“转化”和“侵染”实验设计思路、设计科学性和实验步骤的分析和思考，启发学生自己设计实验，而且还可以培养学生掌握科学研究方法。这两个实验方法尽管不同，但是实验设计思路却有共同之处——设法将DNA和蛋白质分开，单独而直接去观察它们的作用。本节内容与细胞学知识有密切联系，也下启后三节DNA分子的结构、复制和遗传效应，具有承上启下的作用。

2、

教学目标

（1）

知识目标：了解人类对遗传物质的探索过程，分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。

（2）

能力目标：培养学生分析、思考、探究的能力，初步学会实验思路及过程的设计以及探讨实验技术进步对遗传物质探索的作用。

（3）

情感目标：认同人类对物质的认识是不断深化不断完善的过程，有利于树立科学的世界观。

3、教学重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌的原理和过程；证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。

教学难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程以及证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。

二、学情分析：

1、学生已经具备了染色体的化学组成、蛋白质和核酸的元素组成等相关知识，对遗传的基本知识和同位素标记法也有了一定了解，因而为自觉、顺利学习本节内容提供了保证。不过高中学生虽然对探究性学习有一定能力，可是对于完整且系统地探究科学史的发现过程，还是第一次，所以学生的科学的研究方法和思维尚未形成，科学思维能力需待训练。

2、本节课采用“合作讨论——分组探究”的教学模式，融合比较法、总结归纳法等教学方法，辅以多媒体教学手段，通过对资料、图片的展示，引导学生合作讨论科学的研究方法。在此基础上让学生进行分析、归纳与总结而形成相关的概念图。

三、教学过程概述：

（一）创设情境，设疑引入。通过课件提供感性材料：如父子图、母女图以及俗

1

语“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”等来让学生获得感知：生物有遗传现象。回顾有丝分裂、减数分裂及受精作用，懂得染色体在生物遗传中具有重要作用。从而设疑：染色体的主要成分是DNA和蛋白质，究竟谁在遗传中起者决定性作用？如何证明？这样导入不仅复习了旧知识，而且创设情景，激发学生学习兴趣，培养学生的发散性思维并学会知识迁移。

（二）探究活动：实验材料的探究

科学研究取得成败的关键是要选择合适的实验材料。无论是高等的、复杂的，还是低等的、简单的生物，它们共同具有的物质基础都是蛋白质和核酸。既然都含有这两种成分，你觉得选择什么样的生物做实验材料才合适？（学生两人小组讨论）

（三）模拟、探究、剖析

1、肺炎双球菌的转化实验

这一部分让学生沿着科学家的思维轨迹，分析每一步实验说明一个什么问题，设计的意图何在？以学案的形式，事先印发给学生。学生填写好实验现象和结论以及对设计意图的分析。

实验步骤

将无毒性的R型活细菌注射到小白鼠体内

将有毒性的S型活细菌注射到小白鼠体内

将加热杀死后的S型注射到小白鼠体内

将无毒性的R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合，注封到小白鼠体内

现象

结论

设计意图

分

析

质疑：如果你是当时的科学家，你认为在确定“转化因子”的实验中，关键的设计思路是什么? （学生讨论）

多媒体展示：[美]艾弗里和他的同事的实验，让学生的思维过程与科学家的思维过程进行碰撞与比较。

哪一种情况能促使R型细菌转化成S型细菌? 结论1:“转化因子”—DNA, DNA是遗传物质。

2．噬菌体侵染细菌的实验

2

多媒体展示：1、T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变化。

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。

引导提问:

1、为什么选择噬菌体作为实验材料？

2、为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质？用14C和18O等同位素，行吗? 如何标记？

3、实验结果是怎样的，根据实验结果你能得出什么结论？

4、上述实验运用了哪些技术手段？

他们的设计思路是什么？

读图、分析:(挂图) 一亲代噬蔺体

35寄主细胞内

子代噬菌体

实验结论

S蛋白质外壳

32P DNA

结论2:噬菌体的复制过程中DNA具有连续性，是遗传物质。

疑问：没有DNA的生物由什么充当遗传物质？RNA能充当遗传物质吗？

3．烟草花叶病毒的侵染实验 多媒体展示探究性试题: 烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶，但两者致病病斑不同，如下图，结合图中(a),(b)、(c)三个实验结果，各说明什么问题?整个实验说明什么?

结论3:少数生物的遗传物质是RNA 4、归纳反馈：

课堂小结：要求学生总览课本内容，将相关知识归纳整理形成概念图。

课堂练习：教师布置课堂练习，学生完成课堂练习。

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