《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》設(shè)計4

《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)1．簡述科學(xué)家認(rèn)識遺傳物質(zhì)的過程。2．通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3．通過模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，滲透科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。4．使學(xué)生學(xué)會DNA粗提取和鑒定的方法，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和學(xué)會進行科學(xué)實驗的一些基本技能。5．通過對感性圖文資料的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力。6．引導(dǎo)學(xué)生積極思維，進行理性探索，選擇性地經(jīng)歷科學(xué)家的探索過程，培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納、推理、假設(shè)等方面的能力。7．通過模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和不斷探究的精神。8．進一步激發(fā)學(xué)生樹立唯物主義辯證觀。教學(xué)重點1.講述了人類對遺傳物質(zhì)的探索過程。2．DNA的粗提取過程。教學(xué)難點分析科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的探索實踐過程。教具準(zhǔn)備格里菲思的4步實驗利用POWERPOINT制作幻燈，“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”制作成三維動畫。課時安排3個課時。教學(xué)過程eq\o(\s\up12(),\s\do4(導(dǎo)入新課))導(dǎo)語一：今天我們探討的課題是“探索遺傳物質(zhì)的過程”。讓我們一起追溯前人的足跡，感受探索遺傳物質(zhì)的曲折歷程。請同學(xué)們注意本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)、關(guān)鍵詞是什么？簡短的前言向我們提供了哪些信息？學(xué)生活動：學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)目標(biāo)：總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程、嘗試提取DNA；關(guān)鍵詞：遺傳物質(zhì)；前言：20世紀(jì)40年代以前，許多化學(xué)家和生物學(xué)家一直認(rèn)為遺傳物質(zhì)應(yīng)該是一種蛋白質(zhì)。1928年，英國人格里菲思首先向此假設(shè)提出挑戰(zhàn)，之后通過許多化學(xué)家、物理學(xué)家和生物學(xué)家的不懈努力，遺傳物質(zhì)之謎終于被解開。導(dǎo)語二：由于時間關(guān)系，本節(jié)內(nèi)容分兩課時完成，今天我們重點研究“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”，“嘗試提取DNA”的實驗下一節(jié)課進行。從短短的前言中，我們獲得了哪些信息呢？生20世紀(jì)40年代以前，許多化學(xué)家和生物學(xué)家一直認(rèn)為遺傳物質(zhì)應(yīng)該是一種蛋白質(zhì)。1928年，英國人格里菲思首先向此假設(shè)提出挑戰(zhàn)，之后通過許多化學(xué)家、物理學(xué)家和生物學(xué)家的不懈努力，遺傳物質(zhì)之謎終于被解開。導(dǎo)語三：1928～1940年，似乎是一個十分重要的時期，特別是1928年具有重要階段性意義。為了便于研究，同學(xué)們能不能將人類探索遺傳物質(zhì)的過程分為幾個階段？可以分為哪幾個階段？各個階段有哪些重大事件？學(xué)生活動：許多同學(xué)在課前收集了有關(guān)研究資料。大家根據(jù)自己收集的資料，對1928年前后的科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的研究情況作簡單的介紹。eq\o(\s\up12(),\s\do4(推進新課))師:究竟哪一種是遺傳物質(zhì)？我們確定某物質(zhì)是否為遺傳物質(zhì)的依據(jù)是什么？學(xué)生活動：小組討論。師:我們通常認(rèn)為，遺傳物質(zhì)應(yīng)具備以下特點：①能復(fù)制，在前后代保持連續(xù)性、穩(wěn)定性；②能控制物質(zhì)性狀和代謝過程；③有儲存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力；④能引起可遺傳的變異。師:那么，尋找遺傳物質(zhì)應(yīng)從哪個過程去考慮？生生物的生殖、發(fā)育過程中。師:對遺傳物質(zhì)的研究為什么最終集中到染色體上？學(xué)生活動：自主思考，在學(xué)習(xí)小組內(nèi)提出個人見解進行討論。師:通過我們對生殖發(fā)育中減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)可知，細(xì)胞中哪一結(jié)構(gòu)在前后代能保持連續(xù)性和穩(wěn)定性？生染色體。師:據(jù)此人們對染色體的成分進行研究，那么你了解染色體的化學(xué)組成嗎？生化學(xué)分析的結(jié)果表明，染色體的主要化學(xué)成分是蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸(DNA)。師:那么，讓我們一起來歸納19世紀(jì)以來人類對遺傳物質(zhì)研究的主線。我們應(yīng)注意該時期的人們在細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用過程方面的研究，他們認(rèn)識到染色體在生物的遺傳中具有重要作用的意義。師:染色體的主要化學(xué)成分是什么？師:你能否依據(jù)上述信息，提出一個研究遺傳物質(zhì)的思路？教師:活動：分發(fā)一張白紙，由學(xué)生依據(jù)畫概念圖的方法，畫出細(xì)胞、有絲分裂……蛋白質(zhì)、DNA的概念圖。學(xué)生活動：依據(jù)教師的指導(dǎo)，畫出概念圖，進行班級交流。生研究細(xì)胞→有絲分裂→減數(shù)分裂→受精作用→染色體(蛋白質(zhì)、DNA)→哪一種是遺傳物質(zhì)？師:那么，蛋白質(zhì)與DNA中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？生DNA。師:為什么說DNA是遺傳物質(zhì)？探究題目：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗說明了什么？學(xué)生活動：(1)閱讀“事實1、2”圖文，簡述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗過程。(2)在閱讀“事實1、2”的基礎(chǔ)上，進一步觀察比較4組實驗，說明影響每組實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素。例：對第一組小鼠分別注射兩種菌；對第二組小鼠①注射加熱S型菌、②加熱S型菌與R型菌混合注射……(3)分組用提供的材料制作兩種肺炎雙球菌模型，嘗試說明兩種肺炎雙球菌之間的區(qū)別。(4)將實驗過程用圖表或卡片的形式表達出來，并向全班同學(xué)展示說明。課件展示：肺炎雙球菌的圖片與相關(guān)信息。教師:活動：介紹肺炎雙球菌有多種類型；著重分析S型細(xì)菌與R型細(xì)菌的結(jié)構(gòu)特點與毒性。學(xué)生活動：分組制作兩種肺炎雙球菌模型，嘗試說出兩種肺炎雙球菌之間的區(qū)別。師:你能否向你的伙伴們描述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化過程呢？學(xué)生活動：小組內(nèi)各個成員獨立描述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化過程，其他成員在傾聽后提出意見。教師:活動：指導(dǎo)學(xué)生將實驗過程用圖表或卡片的形式表達出來，并向全班同學(xué)展示說明。學(xué)生活動：將實驗過程用圖表或卡片的形式表達出來，并向全班同學(xué)展示說明?；顒影咐唬?1)S型細(xì)菌→小鼠死亡；說明：從小鼠體內(nèi)分離出S型細(xì)菌。(2)R型菌→小鼠存活；說明：從小鼠體內(nèi)分離出R型細(xì)菌。(3)加熱S型菌→小鼠存活；說明：從小鼠體內(nèi)不能分離出任何活的細(xì)菌。(4)R型菌＋加熱S型菌→小鼠死亡；說明：從小鼠體內(nèi)分離出S型與R型細(xì)菌。師:你能否觀察比較第一、第二組實驗，探討影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素是什么？生影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素是兩種肺炎雙球菌的毒性不同。S型細(xì)菌有毒、R型細(xì)菌無毒。師:你能否觀察比較第一、第三組實驗，探討影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素是什么？生:影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素是同種肺炎雙球菌的活性不同。第一組的S型細(xì)菌有毒；第三組的S型細(xì)菌無毒。師:為何第三組的S型細(xì)菌無毒性？生:由于高溫加熱，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。師:第四組實驗中，小鼠為何會死亡？生:是由于小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了S型細(xì)菌。師:這些S型細(xì)菌是從哪里來的？是原來的S型細(xì)菌嗎？生:不是的；原來的S型細(xì)菌已被加熱殺死了。師:那么，第三組死亡小鼠體內(nèi)的S型細(xì)菌是怎么來的呢？生:可能是加熱殺死的S型菌導(dǎo)致了活的R型菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化？師:那么加熱殺死的S型菌中的什么物質(zhì)導(dǎo)致了活的R型菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化呢？生:我們無法判斷，因為我們認(rèn)為由于高溫加熱，導(dǎo)致S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)和DNA等物質(zhì)失去活性。師:對上述實驗結(jié)果的分析，是否能夠說明遺傳物質(zhì)是什么？學(xué)生活動：小組討論，自主提出個人見解。生:甲不能。師:那么你的問題是什么？學(xué)生活動：小組討論，自主提出個人見解。生:加熱的S型肺炎雙球菌已經(jīng)死亡，與R型菌混合為什么會導(dǎo)致小鼠死亡？師:通過肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，格里菲思得出了什么結(jié)論？生:(1)無毒的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成有毒的S型細(xì)菌，這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。(2)這個實驗只說明了細(xì)菌由無莢膜無毒類型轉(zhuǎn)變成有莢膜有毒類型，不能說明究竟是什么物質(zhì)發(fā)生了變化，這種物質(zhì)發(fā)生了什么變化。師:格里菲思也認(rèn)為他的實驗不能說明遺傳物質(zhì)是什么。如果讓你接替格里菲思進一步證明什么是遺傳物質(zhì)的話，你應(yīng)該如何設(shè)計并實施實驗？學(xué)生活動：嘗試提出證明遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計或方法。師:在格里菲思以后，有許多科學(xué)家都進行了積極的實驗和研究，其中艾弗里為什么能夠脫穎而出？師:閱讀課本中艾弗里的實驗介紹，并思考上述問題。學(xué)生活動：閱讀課本并描述實驗。師:艾弗里實驗的思路是什么？學(xué)生活動：小組討論，并描繪艾弗里的實驗思路示意圖。生(1)艾弗里發(fā)現(xiàn)無毒的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成有毒的S型細(xì)菌不需要完整的S型細(xì)菌細(xì)胞。(2)于是，艾弗里通過細(xì)菌分離技術(shù)，分離出了S型肺炎雙球菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖。(3)艾弗里將提取分離到的S型肺炎雙球菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖，分別與R型肺炎雙球菌混合。(4)將混合物注入小鼠體內(nèi)并記錄得到以下數(shù)據(jù)。S型細(xì)菌物質(zhì)DNA蛋白質(zhì)多糖小鼠現(xiàn)象死亡存活存活小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌有無無師:艾弗里為何會想到這種實驗方法？這與他的職業(yè)有什么關(guān)系？生:艾弗里的職業(yè)是化學(xué)家，因此他更擅長于化學(xué)分析，也對這種信息最敏感。師:艾弗里的實驗發(fā)現(xiàn)了什么？生:構(gòu)成S型雙球菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)中，是DNA使R型肺炎雙球菌的致病性發(fā)生了轉(zhuǎn)化，成為S型雙球菌，并且這種變異可以向下一代傳遞。學(xué)生活動：用圖解的形式說明艾弗里的化學(xué)分析方法。師:那么，在格里菲思實驗中，那個導(dǎo)致R型肺炎雙球菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的神秘的轉(zhuǎn)化因子是什么？生:DNA。師:那么，通過這個實驗，我們是否可以得出遺傳物質(zhì)的概念及實質(zhì)呢？生:能攜帶遺傳信息，控制生物體特定性狀，并通過細(xì)胞增殖過程將遺傳信息傳遞給后代的物質(zhì)，稱為遺傳物質(zhì)。師:引導(dǎo)學(xué)生概述格里菲思與艾弗里的實驗，歸納兩實驗的要點，說明兩實驗的關(guān)系。學(xué)生活動：概述與歸納。生格里菲思運用“細(xì)菌感染”的實驗方法，發(fā)現(xiàn)R型細(xì)菌能轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，且此性狀能遺傳；艾弗里運用化學(xué)分析的實