DNA是主要的遗传物质优质课教案内容

DNA是主要的遗传物质（教学设计）

1教材分析

“DNA是主要的遗传物质”是苏教教版高中生物教材必修Ⅱ第4章第1节的内容，本节内容是在学生学习了第1章遗传因子的发现和第2章细基因与染色体关系以后，同时又是在学习“DNA的结构和复制”、“基因控制蛋白质合成”知识之前，教材的编写者希望学生通过对探索遗传物质的过程的学习，让学生“重走探究之路”。

2教学目标

2.1知识目标：总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。

2.2能力目标：分析探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。

2.3情感目标：体验科学探究过程，培养学生科学思维、科学探究的科学态度和精神。

3教学重点和难点

3.1教学重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

3.2教学难点：噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

4教学过程

本节内容有肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌实验、烟草花叶病毒的侵染和重建实验构成。教师通过对探索DNA是主要遗传物质的生物学史实的整理和补充，找出各个科学家以及每个科学家的多个实验之间的内在逻辑线索，真正带领学生进入“探索DNA是主要的遗传物质”的研究历程，充分展示科学家创造性的思维方式和严谨的科学方学生学习兴趣、培养科学探究能力、提升生物学核心素4.1情境引入[来源:Z*xx*k.Com]法，激发养。

通过复世纪以教师展示人类的染色体图片，告诉学生这条染色体制已经含有2条姐妹染色单体为细胞分裂做好准备。19来，人们已经注意到染色体在细胞分裂中的一些特殊行为，但染色体是由DNA和蛋白质组成，那么DNA和蛋白质谁是生物的遗传物质呢？学生通过小学和初中的学习已经知道生物的遗传物质是DNA。教师要告诉学生：DNA是遗传物质这个结论的获得离不开科学家巧妙的实验设计和艰辛的探索历程。教师出示一个有关格里菲思和人们对蛋白质早期认识的“小资料”。资料表明，在最初时，人们对蛋白质的认识比其他生物大分子深入，并且已知蛋白质由多种氨

基酸通过不同的排列顺序构成，可能蕴含着遗传信息。因此，科学家们推测，生物的遗传物质应该是蛋白质。而最早对这种观点提出挑战的是他------格里菲思，正是他的研究揭开了人类探索遗传物质研究的崭新篇章。[来源学科网Z|X|X|K]

4.2肺炎双球菌的转化实验

4.21通过肺炎双球菌的体内转化实验获取科学探究的一般方法

教师首先出示自主学习提纲，学生阅读教材完成以下几个问题：①R型、S型肺炎双球菌的结构上主要区别是什么？②格里菲思的肺炎双球菌转化实验的过程是怎样的？③实验结论是什么？教师指导学生对以上知识完成展示交流。

学生展示交流答案：①R型肺炎双球菌无荚膜，没有致病性。S型肺炎双球菌有荚膜，有致病性，能使人感染肺炎、小鼠感染败血症死亡。②通过格里菲思实验过程分析得出结论：加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子，这种转化因子使R型菌转化为S型菌。

教师指导学生来学习格里菲斯的科学研究过程：①提出问题：肺炎双球菌的遗传物质是什么？②作出假设：肺炎双球菌的遗传物质是DNA③实验验证：格里菲斯实验过程④得出结论：加热杀死的S型细菌细菌中存在某种转化因子，这种转化因子使R型菌转化为S型菌。反思：①格里菲思的实验能否证明DNA是遗传物质？②若不能，为了进一步证明什么是遗传物质，你将如何展开研究？此时通过格里菲思的实验还不能说明遗传物质是什么，但是他的研究为进一步探索什么是遗传物质提供了研究的思路。教师启发学生：如果让你接替格里菲思的工作，进一步证明什么是遗传物质，你将如何设计，并进行实验验证？

4.22运用科学探究的一般方法进一步探索生物的遗传物质

学生依据需要解决的问题和习得的科学探究方法，进行如下设计：①提出问题：S型肺炎双球菌中的转化因子（遗传物质）是什么？②作出假设：S型肺炎双球菌中的转化因子（遗传物质）是DNA③实验验证：将S型细菌中的DNA、蛋白质、DNA和多糖等进行提取和分离，然后将他们分别与R型活菌混合培养。学生展示交流设计，教师点评：你们的设计思路和艾弗里完全吻合，你们都是未来的科学家。下面请同学们阅读课本，分析艾弗里的实验结果并得出结论。学生通过艾弗里的研究，完善科学探究的结果观察和得出结论。④实验结果：只有加入S型菌DNA的R型活菌培养基中分离出了S型和R型活菌。若将S型菌的DNA与DNA酶混合后加入R型菌的培养基，只能分离得到R型菌。⑤得出结论：S型肺炎双球菌中的转化因子是DNA，DNA是S型菌的遗传物质。教师启发学生反思：①艾弗里的实验设计是否存在缺陷？②若有缺陷如何改进？学生通过自学了解到：受分离技术的限制，艾弗里的实验中提取的DNA仍含有0.02%的蛋白质，不能说明DNA一定就是遗传物质。

4.3噬菌体侵染细菌实验

艾弗里的实验不能证明DNA一定就是遗传物质，在受到当时技术发展限制的条件下，有没有更好的能将DNA和蛋白质完全分离、独立研究的方法呢？因此科学家孜孜不倦地追求更有说服力的实验，其中最令人信服是赫尔希和蔡斯，他们的噬菌体侵染细菌实验精妙的阐述了DNA就是生物的遗传物质。

教师展示以下背景信息：①噬菌体的结构②噬菌体的蛋白质外壳的元素组成（C、H、O、N、S）③DNA的元素组成（C、H、O、N、P）④研究方法：放射性同位素标记法⑤实施过程：利用35S和32P分别标记蛋白质外壳和DNA的特有元素，可以将他们分开，单独地、直接的去观察他们的作用。

教师带领学生利用体验探究的方法学习噬菌体侵染细菌的实验：①提出问题：噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质？②作出假设：DNA是噬菌体的遗传物质。③实验验证：将35S和32P标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌，一段时间后充分搅拌、离心。④实验结果：35S标记的噬菌体侵染后搅拌离心的结果是------上清液的放射性高、沉淀物的放射性低。32P标记的噬菌体侵染后搅拌离心的结果是------沉淀物的放射性高、上清液的放射性低。⑤得出结论：能将遗传信息由亲代传递给子代的是噬菌体的DNA，即DNA是噬菌体的遗传物质。教师引导学生反思：所有生物的遗传物质都是DNA吗？教师提醒学生，有部分生物不含DNA，如RNA病毒，他是有RNA和蛋白质组成，那么他的遗传物质是什么呢？后来的研究证明，遗传物质除了DNA以外，还有RNA。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

5教学反思[来源:学*科*网Z*X*X*K][来源:学。科。网][来源:Z.xx.k.Com]

以人类早期对遗传物质的推测为问题源头，通过对上述实验的介绍和分析，让学生亲身体验科学探究的思路和方法，学习科学家的严谨态度和合作精神。通过这项探究活动，重在使学生对探究性学习的各个环节能够有所体验和感悟，从而为以后的探究活动打下基础。针对本节内容传统的教学设计只是进行教材中出现的科学家的实验进行分析，目的是让学生了解科学家是实验过程，记住实验结论。但是在心课标中针对学生的科学探究能力提出了更高的要求，即要求学生针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案以及对结果的交流和讨论能力。科学体验式教学设计，将教材中科学家的实验教学进行“翻转”，让学生在探究中，逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲，从而掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力；在探究中，乐于并善于团队合作，用于创新。