DNA是主要的遗传物质优质课教案推荐

基于模型建构下的噬菌体侵染大肠杆菌实验教学设计

陕西省商洛中学

彭飞

摘要：噬菌体侵染大肠杆菌实验在高中阶段难以开展，以其微观观抽象的特点成为高中生物的一个教学难点，为了使学生能够理解实验，通过制作噬菌体侵染大肠杆菌的物理模型，将微观生物以宏观话，创设微探究情景使学生借助模型进行模拟实验，小组合作完成模拟实验并展示模拟实验结果，然后将各小组模拟实验结果与教材实验结果对比和误差分析最终得出实验结论，通过课堂教学发现，课堂上学生参与度高，很好的完成了学习目标。

一

教材分析

本节内容是苏教版高中生物必修2第四章第一节的内容，本节内容是探索遗传物质历程的重要组成部分，噬菌体侵染大肠杆菌实验是在肺炎双球菌转化实验基础上利用科学技术手段进一步创新的经典实验，该部分内容是证明DNA是遗传物质的重要实验证据，因此该部分内容是学生建构遗传物质概念的重要组成部分。

二

教学目标

基于新课程标准，制定如下的学习目标：

1.

生命观念：

通过遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展

2.

科学思维：学会利用假说演绎的方法和物理建模的思想去解决实验问题

3.

科学探究：在模拟实验的过程中学会设计实验，制定方案，最后进行小组交流讨论

4.

社会责任：关注科学与技术的发展，学会用科学引领技术，用技术推动科学

三

学情分析

基于教材分析和教学目标，为了更好的提高课堂效率，我对本节课的授课对象学生，进行学情分析，在知识结构上：学生已经掌握了肺炎双球菌转化实验，这些知识经验将为本节课提供很好的知识背景。

心理特征上，高一学生，具有一定的自学能力和较强的思维能力，渴望表达自我，更喜欢主动学习，对被动地讲述有反抗情绪。这也是本节课设计的主要依据。

四

教学过程

1.实验选材，背景资料展示和分析

（1）背景资料：T2噬菌体背景资料介绍：（T2噬菌体生活史事实）

用物理模型来展示T2噬菌体的物质组成（由蛋白质和DNA组成），并提供背景资料噬菌体在侵染大肠杆菌的时候将一部分物质留在大肠杆菌外面，

T2噬菌体侵染大肠杆菌后就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身组成成分，进行大量增殖，当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。

2.

提出问题

教师提出：T2噬菌体将什么物质注入到了大肠杆菌中？

3 建立假说：

让学生根据背景资料大胆做出假设，最终可形成3种典型假说：

（1）T2噬菌体的DNA注入大肠杆菌中，蛋白质留在菌体外；

（2）T2噬菌体的蛋白质注入大肠杆菌中，DNA留在菌体外;

（3）T2噬菌体的蛋白质和DNA都注入大肠杆菌中；

4.如何追T2噬菌体的蛋白质和DNA的去向？

（1）同位素标记法（学生若回答不上来，可回顾分泌蛋白运输的内容）

（2）标记什么元素（标记蛋白质和DNA的特有元素）

（3）如何标记？（直接标记是否可行，通过讨论得出分别利用含32P和35S的培养基中培养大肠杆菌，再利用T2噬菌体去侵染被标记的大肠杆菌，获取被32P和35S标记的子代T2噬菌体）由于病毒没有完整的酶系统和能量离开活的细胞无法完成生命活动，因此不能直接标记，

这个过程中就渗透T2噬菌体和大肠杆菌混合，一段时间后搅拌离心，获取具有放射性的上T2噬菌体（上清液），而这个过程最好借用模型动态演绎，然学生清晰每一个步骤。

5 小组合作，演绎推理

将学生分为6个小组，每两个小组完成一个假说，然后要求小组同学分别按照假说的内容将被32P和35S标记的T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养一段时间后搅拌离心，根据假设推理出上清液和沉淀物的放射性情况。（分组完成假设的推理结果，并讲解自己的推理结果）

放射性

假设1：蛋白质在菌体外，

DNA在菌体内

A组：35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养

B组：32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养

假设2：

DNA在菌体外，

蛋白质在菌体内

A组：35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养

B组：32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养

假设3：DNA和蛋白质都在菌体内

A组：35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养

B组：32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养

上清液

沉淀物

子代噬菌体

无

有，放射性很高

无

无

有，放射性很高

有，放射性很高

无

有，放射性很高

有，放射性很高

有，放射性很高

无

无

无

有，放射性很高

有，放射性很高

无

有，放射性很高

有，放射性很高

6 实验检验：

教师在幻灯片上展示赫尔希和蔡斯的实验结果，(让学生根据苏教版教材62页图与自己的推理结果进行对比分析)从而对假说进行肯定和否定。通过分析假设1与科学家实验结果基本符合，因此假说1是正确的。

7误差分析

学生在对照教材时会发现，模拟假说1与教材结果并不是完全相同，因此教师借此机会引导学生分析模拟演绎与真实实验的差异在哪里，真实实验为什么会出现这样的结果，让学

生针对假说一的A组沉淀物和B组上清液的放射性事实是低而不是无的原因分析。

8思考与讨论

让学生思考讨论，两个问题（1艾佛里与赫尔希等人实验设计思路有哪些共同之处?艾佛里与赫尔希等人都采用了那些技术手段来实现他们的实验设计？2你所认识的科学与技术之间又怎样的关系？）

问题1让学生站在实验设计的高度上再来提炼探索遗传物质实验设计的核心思路，问题2，让学生清晰科学与技术的关系，再如何推动科学与技术的进步方面，如何去实践自己的社会责任。

五

教学反思

本次教学过程借助物理模型，运用假说演绎的科学探究方法，创设问题情景，促使学生在情境中提出问题，并尝试解决问题。本次课堂，紧密结合新课程理念，旨在发挥学生的主体性、参与性，让学生通过主动探究，体验知识产生的过程，提高他们的生物科学素养，这节课我设计的核心是让学生动起来，让学生的手动起来，我们的课堂就可以巧夺天工；让学生的口动起来，我们的课堂就可以妙语连珠；让学生的脑动起来，我们的课堂就是智慧的海洋。