搜索
《DNA是主要的遗传物质》教学设计瓜州一中焦文杰一、教材内容分析《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本节首先以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很久的问题：“DNA和蛋白质到底谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探究欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础上教材详细讲述了DNA是遗传物质的证据—“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染大肠杆菌实验”，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。本节是从分子的层次上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因的突变打下了基础。二、教学策略回顾前两章的主干知识，体会早期科学家对于遗传物质的探究历程，了解到遗传物质位于染色体上，引出新的问题“遗传物质究竟是DNA还是蛋白质？”激发学生的好奇心导入新课。让学生思考如何对这一问题进行探究，培养他们分析问题解决问题的能力，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）分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。（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与方法，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、重点和难点1.重点（1）肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。（3）证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。2.难点（1）肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。（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、课堂实施教学环节教师组织和引导学生活动设计意图导入新课导入：遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘却隐藏至深。人类对它的探究之路，充满着艰难曲折，却又那么的精彩绝伦！同学们通过前两章的学习已经知道了，科学家对于遗传物质的探究做了大量的实验：孟德尔提出了遗传因子的假说→约翰逊给了遗传因子一个新的名称：基因→萨顿提出基因在染色体上的假说→摩尔根证明了基因确实在染色体上。到底基因是染色体的哪种组分，接下来我们来共同学习今天的课程--《DNA是主要的遗传物质》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。巩固旧知，引出新问，激发学生的兴趣，导入新课。对遗传物质的早期推测指导学生读教材思考：1、在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？2、为什么会有这种认识？讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：组成DNA的脱氧核苷酸只有4种而组成蛋白质的氨基酸种类有20种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。进一步激发学生对遗传物质认识的研究格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。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；菌落荚膜毒性R型菌落粗糙无荚膜无毒S型菌落光滑有荚膜有毒2、投影细菌转化实验的课件引导学生观察实验，讨论分析以下问题：（1）、活的R型细菌会自发的转化成S型细菌吗？为什么？（2）对比第一、第四组实验，可以得出什么结论？认真观察实验的演示过程，思考回答所提问题，得出以下结论：1、不会，因为第一组实验小鼠存活。2、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。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。艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验设疑：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讲述并投影：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：进一步培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。思考：1、该实验的巧妙之处是什么?蕴含了哪些实验设计原则？2、能够得出什么结论？1、控制变量原则，将多个变量分解为单个变量进行研究；对照性原则。2、结论：DNA是转化因子即遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验讲述：艾弗里的实验中提取的DNA纯度最高时也还有少量的蛋白质，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？Ⅲ、噬菌体侵染细菌的实验讲述并投影：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。思考：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？如何标记？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，而蛋白质外壳停留在细胞外。分析、讨论相关问题，展示学习成果：1、DNA是在亲子代之间发生连续性的物质，即DNA是遗传物质；蛋白质不是遗传物质。2、采用了放射性标记技术、分离提纯技术、离心技术等技术手段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。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？总结：以上实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。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RNA病毒，由于这些病毒只由RNA和蛋白质构成，所以这类病毒的遗传物质是RNA而不是DNA．总结上述探究活动，得出：DNA是主要的遗传物质。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。课堂小结投影总结：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，加深理解、巩固、深化所学知识。