DNA是主要的遺傳物質(zhì)(教學(xué)設(shè)計(jì))

1、3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)盈江縣第一高級(jí)中學(xué) 何星璇教學(xué)內(nèi)容及解析【內(nèi)容】DNA是主要的遺傳物質(zhì)是人教版普通高中新課程生物必修2遺傳與進(jìn)化中第3章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先是以“問(wèn)題探討”的形式呈現(xiàn)了曾經(jīng)在科學(xué)界爭(zhēng)議了很長(zhǎng)的問(wèn)題：“ DNA 和蛋白質(zhì)究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)？”。本節(jié)是從分子層面上認(rèn)識(shí)遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，為學(xué)習(xí)DNA的復(fù)制，基因的表達(dá)和基因突變打下了基礎(chǔ)?！窘馕觥俊?DNA 和蛋白質(zhì)究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)？”目的在于引導(dǎo)學(xué)生思考如何對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究，激發(fā)學(xué)生的探索欲望；接著介紹了20世紀(jì)早期人們對(duì)于遺傳物質(zhì)的推測(cè)，在此基礎(chǔ)之上教材詳細(xì)講述了DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“

2、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”,引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)家的探究歷程，領(lǐng)悟科學(xué)的過(guò)程和方法，最終得出科學(xué)的結(jié)論。教學(xué)目標(biāo)及解析【目標(biāo)】1、知識(shí)與技能：(1)總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過(guò)程；(2)分析DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路；(3)理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2、過(guò)程與方法：(1)領(lǐng)悟科學(xué)研究的過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力；(2)探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀：(1)體驗(yàn)科學(xué)探索的艱辛過(guò)程；(2)認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過(guò)程；認(rèn)同科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系?！窘馕觥繌闹R(shí)層面入手，先解決知識(shí)目標(biāo)讓學(xué)生理解“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”。將

3、課本中的實(shí)驗(yàn)一個(gè)個(gè)串聯(lián)起來(lái)，然后再通過(guò)教師的引導(dǎo)讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)研究的過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。最后再科學(xué)史的認(rèn)識(shí)中貫穿情感，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探索的艱辛過(guò)程，從而認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過(guò)程；認(rèn)同科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。重點(diǎn)：(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)原理和過(guò)程；(2)噬菌體侵染細(xì)菌的原理和過(guò)程。(3)證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路。難點(diǎn)：(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)原理和過(guò)程；(2)證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路。教學(xué)問(wèn)題診斷分析學(xué)生已經(jīng)具備了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)；掌握了生物的生殖過(guò)程、染色體的化學(xué)組成、蛋白質(zhì)與核酸的元素組成等相關(guān)

4、知識(shí)，這為新知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。學(xué)生具備了一定的認(rèn)知能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對(duì)事物的探究有激情，但往往對(duì)探究的目的性及過(guò)程，結(jié)論的形成缺乏理性的思考。教學(xué)支持條件分析教法：講述、引導(dǎo)啟發(fā)、觀察分析、對(duì)比歸納、聯(lián)系實(shí)例，可配合多媒體教學(xué)。學(xué)法：觀察、閱讀、思考、分析、討論、探究教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、基本流程預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 通過(guò)回顧之前學(xué)習(xí)知識(shí)提出問(wèn)題，引入新課 教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，完成學(xué)案學(xué)生展示，教師介紹并分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn) 教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w納總結(jié)，提示學(xué)生可能存在問(wèn)題的知識(shí)點(diǎn) 課堂小結(jié)；目標(biāo)檢測(cè)。二、教學(xué)情景（一）導(dǎo)入新課教師質(zhì)疑：1.性狀是受什么控

5、制的？基因和染色體的關(guān)系是怎樣的？2.染色體是由哪兩種化合物組成的，作為遺傳物質(zhì)的應(yīng)該是哪一種物質(zhì)？3.你認(rèn)為作為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？ 設(shè)計(jì)意圖 尋找新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)，以“問(wèn)題”引入新課，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)探究欲望。師生活動(dòng) 學(xué)生回顧所學(xué)知識(shí)，思考回答相關(guān)問(wèn)題，總結(jié)遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)：能夠自我復(fù)制，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，具有儲(chǔ)存遺傳信息的能力。 （二）新課教學(xué)1. 對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)【問(wèn)題】在20世紀(jì)早期人們普遍認(rèn)為遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)？為什么會(huì)有這種認(rèn)識(shí)？ 設(shè)計(jì)意圖 進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)遺傳物質(zhì)認(rèn)識(shí)的研究。師生活動(dòng) 分析當(dāng)時(shí)認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的原因：組成DNA的脫氧核苷酸只有

6、4種而組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類有20種，蛋白質(zhì)的多樣性很容易和生物的多樣性相聯(lián)系。2. DNA是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)科學(xué)家是如何認(rèn)識(shí)DNA是遺傳物質(zhì)的呢，讓我們重溫科學(xué)家對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程吧。（1）肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)【問(wèn)題】為什么加熱殺死的S菌和活的R菌混合可以導(dǎo)致小鼠死亡？導(dǎo)致小鼠死亡的直接原因是什么？ 促進(jìn)活的R菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾菌的因素是什么？是否有可能是蛋白質(zhì)？ 本實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)含了那些科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，能得出什么結(jié)論？ 設(shè)計(jì)意圖 引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)探究歷程，親身體驗(yàn)科學(xué)研究的思路和方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和合作精神。體驗(yàn)科學(xué)探索的艱辛，學(xué)習(xí)科學(xué)精神，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度。 師生活動(dòng) 認(rèn)真觀察

7、實(shí)驗(yàn)的演示過(guò)程，思考回答所提問(wèn)題，得出以下結(jié)論： 1、加熱殺死的S菌能夠促使活的R菌轉(zhuǎn)變?yōu)榛畹腟菌，即加熱殺死的S菌中含有促使這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化因子。 2、這一轉(zhuǎn)化因子不可能是蛋白質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)經(jīng)過(guò)高溫作用會(huì)變性失活。3、蘊(yùn)含的實(shí)驗(yàn)方法有分組對(duì)照和對(duì)變量進(jìn)行一定的控制。【例題1】格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了（ ）ADNA是遺傳物質(zhì) BRNA是遺傳物質(zhì)C蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D加熱殺死的S型菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”答案:D（2）肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)【問(wèn)題】這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢？S菌的化學(xué)成分很多，要找到轉(zhuǎn)化因子，最關(guān)鍵的思路是什么？如果讓你來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步探究“轉(zhuǎn)化因子”是什么

8、物質(zhì)，你將如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？ 設(shè)計(jì)意圖 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步重溫科學(xué)探究歷程，體驗(yàn)科學(xué)研究的思路和方法。師生活動(dòng) 學(xué)生思考、分析、討論得出結(jié)論：把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地直接地觀察這兩種物質(zhì)的作用?！締?wèn)題】觀察艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)流程圖，討論分析：該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是什么?蘊(yùn)含了哪些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則？能夠得出什么結(jié)論？設(shè)計(jì)意圖 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及創(chuàng)新意識(shí)。師生活動(dòng)思考、討論，展示學(xué)習(xí)成果：控制變量原則，將多個(gè)變量分解為單個(gè)變量進(jìn)行研究；對(duì)照性原則。結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子即遺傳物質(zhì)。【例題2】用某種酶處理轉(zhuǎn)化因子后，R型細(xì)菌不能再轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，這種酶是（ ） A蛋白酶 B分解

9、多糖莢膜的酶 CDNA酶 D纖維素酶答案：C解析：DNA是遺傳物質(zhì)，酶具有專一性。3. DNA 是遺傳物質(zhì)的證據(jù)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)課件展示：T2 噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物質(zhì)（元素）組成、寄生和繁殖方式，演示其侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)變化。投影分別用不同放射性元素標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。【問(wèn)題】為什么選擇噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料？為什么要用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？如何標(biāo)記？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果你能得出什么結(jié)論？上述實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了哪些技術(shù)手段？設(shè)計(jì)意圖認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過(guò)程；認(rèn)同科學(xué)的發(fā)展離不開技術(shù)的支持。師生活動(dòng)學(xué)生分析、討論相關(guān)問(wèn)

10、題，展示學(xué)習(xí)成果：DNA是在親子代之間發(fā)生連續(xù)性的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)；蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。采用了放射性標(biāo)記技術(shù)、分離提純技術(shù)、離心技術(shù)等技術(shù)手段教師總結(jié)：以上實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)?！纠}3】噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明（ ）ARNA是遺傳物質(zhì) BDNA是遺傳物質(zhì)C蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) D多糖是遺傳物質(zhì)答案：B4. DNA 是主要的遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)【問(wèn)題】是不是所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA呢？設(shè)計(jì)意圖進(jìn)一步明確某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。師生活動(dòng)課件展示：1、煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)；2、展示幾種常見的RNA病毒，由于這些病

11、毒只由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，所以這類病毒的遺傳物質(zhì)是RNA而不是DNA。學(xué)生活動(dòng)：總結(jié)上述探究活動(dòng)，得出：DNA是主要的遺傳物質(zhì)?！纠}4】下列只含一種核酸的生物是 （ ） A病毒 B酵母菌 C小麥 D變形蟲答案：A5. 課堂小結(jié)設(shè)計(jì)意圖加深理解、鞏固、深化所學(xué)知識(shí)。師生活動(dòng)投影總結(jié)：核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)；具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,即DNA是主要的遺傳物質(zhì)。附：板書設(shè)計(jì)3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)二、DNA是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)1、肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲斯2、肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里3、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)

12、驗(yàn)三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)某些病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。配餐作業(yè)A組題1、噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明的是 （ ） ADNA能產(chǎn)生可遺傳的變異 BDNA能自我復(fù)制 CDNA是遺傳物質(zhì) DDNA能控制蛋白質(zhì)合成答案:A2、地球上的一切生物的遺傳物質(zhì)都是 ( ) A.核酸 B.核苷酸 C.脫氧核糖核酸 D. 核糖核酸 答案AB組題3、在證明DNA是遺傳物質(zhì)的幾個(gè)著名經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是（ ）A要用同位素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì) B要分離DNA和蛋白質(zhì) C要區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)，單獨(dú)觀察它們的作用 D要得到噬菌體和肺炎雙球菌答案C4、DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指 （ ）A遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體 B大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA C細(xì)胞中的DNA大多在染色體上 D染色體在遺傳上有重要作用答案BC組題（宋體中文正文小三加粗首行縮進(jìn)2字符）5、如圖是艾弗里等人做的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。(1)過(guò)程a和b表明，將S型菌的和與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，其后代為型細(xì)菌。(2)過(guò)程c表明，將S型菌的與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，型菌轉(zhuǎn)化為型菌。(3)過(guò)程d表明，轉(zhuǎn)化成的型菌的后代也是性的型菌。(4)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)是 。(5)艾弗里等人發(fā)現(xiàn)以上的實(shí)驗(yàn)步驟并不嚴(yán)密，仍不足以完全說(shuō)明DNA是轉(zhuǎn)化因子即遺傳物質(zhì)，又做了一組實(shí)驗(yàn)，這組實(shí)驗(yàn)如何設(shè)計(jì)？ 答：