DNA是主要的遗传物质优秀课堂实录

《DNA是主要的遗传物质》教学设计

泰来县第三中学 刘佰香

一、教材内容分析

《DNA是主要的遗传物质》这节课首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题：“ DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；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？”引入新课，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养他们分析问题和解决问题的能力，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)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程；

(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路；

- 1 -

(3)理解DNA是主要的遗传物质。

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是主要遗传物质中的作用。

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)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；

(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

设疑导入

→

问题引导呈现探究

→

讨论实验结果

→

归纳总结

→

拓展延伸

六、教学过程

教

学

教师组织和引导

- 2 - 学

生

教

学

内

容

引

言

问

题

探

讨

引导学生完成

“问题探讨”并提示。

〖提示〗1.（1）具有贮存大量遗传信息的潜在能力； （2）能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程；

（3）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己，使得前后代具有一定的连续性；

（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。

遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制出拷贝，传递给下一代等。

2.这是一道开放性的题，答案并不惟一，只要提出正确的思路即可。

一、

对遗传物

活

动

引导学生阅读并思考引言

阅

读

思

考

阅

读

思

考

回

答

意

图

引

入

新

课

以

已

知

推

特

点，

自

然

引

入

新课。

〖问〗20世纪20年代，人们为什么会认为蛋白质是遗传物质？到20世纪30年代呢？

- 3 - 阅

读

思

考

从历史背景了

质的早期推断

一道学生带着这些问题阅读课本。

解人们的推测。

通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验又是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础

阅

读

思

考

回

答

弄懂

肺炎

双球

菌转

化实

验的

原理

和过程。

二、

上进行的。

肺

炎

双

球

菌

的

转

化

实

验

请看这个著名的经典实验：

出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生对图指出何者是R型菌体？何者是S型菌体？菌落各是怎样？毒性呢？以加深学生对两种细菌的了解。

〖问〗

①肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤？各看到哪些象？

②第四组的实验结果说明了什么？

③艾弗里及其同事的设计思路是什么？他们的研究结果说明了什么？

学生阅读教材，边看书边看图解，回答上述问题。

- 4 -

（1）

体内转化 1928年 英国

格里菲思

①

活R，无毒 活小鼠

②

活S，有毒 小鼠 死小鼠

③

△杀死的S，无毒 活小鼠

④

活R + △杀死的S，无毒 死小鼠

转化因子是什么？ （②④分离出活S）

“在肺炎双球菌的转化实验中，为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？

〖讲述〗

蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80~100 ℃的温度范围内，蛋白质将会失活，DNA双链将解开；当温度降至55 ℃左右时，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性却不能恢复。

（2）体外转化 1944年 美国 艾弗里

多糖或蛋白质 R型

活S DNA + R型

培养基 R型 + S型

DNA＋DNA酶 R型

转化因子是DNA 。

- 5 -

三、

噬

菌

体

侵

染

细

菌

的

实

验

〖介绍〗噬菌体侵染细菌的过程：

①吸附→②注入（DNA）→③复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→④组装子代噬菌体→⑤释放。演示其侵染细菌的动态变化。

阅

读

思

列

表

比

较

一

目

了

然

亲代噬菌体

32原宿主细菌内

子代噬菌体

实验结论

考

回

答

P标记

无32P标记

DNA有32P DNA是DNA 标记

遗传物质

DNA 35S标记

无35S标记

外壳蛋蛋白质

白无35S标记

蛋白质

噬菌体侵染细菌的实验

旁

兰

思

考

题

〖提示〗因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。

〖提示〗1.细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功思

考

回

答

思

考

讨

- 6 -

思

考

与

讨

论

能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。

（2）繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。

2.最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。

3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等（学生可能回答出其他的技术，但只要回答出上述主要技术就可以）。

科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。

论

回

答

总

从实验过程并得出以下结论：

（1）DNA是转化因子，是遗传物质，而蛋白质不是。

（2）遗传物质是DNA。

- 7 - 总

结

归

纳

培养学生的归纳总结能力

结

归纳总结。从三个实验的结论中，拓展出下列规律：

（1）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质；

（2）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即DNA或RNA；

（3）只有少数几种病毒以RNA作为遗传物质，因此，DNA是主要的遗传物质；

（4）染色体是DNA的主要载体：DNA主要存在于细胞核中，并与蛋白质结合形成染色体；

（5）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表达遗传信息。

七、教后反思

通过对本节3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是主要的遗传物质”，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。

- 8 -