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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第六章 遗传和变异第一节 遗传的物质基础 教学设计与反思信丰其次中学 刘宏一 DNA 是主要的遗传物质（一）教学目的：1 DNA 是主要的遗传物质（C：懂得）（二）教学重点1 肺炎双球菌的转化试验的原理和过程2 噬菌体侵染细菌试验的原理和过程（三）教学难点1肺炎双球菌的转化试验的原理和过程（四） 教学用具： 肺炎双球菌的转化试验过程图、学器材（五）教学方法：争论、叙述、提问（六）教学设计噬菌体侵染细菌的试验过程图及多媒体教第一复习有关内容： 细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞内的生命物质叫原生质；在原生质的各种成分中,何者是遗传物质呢？第一
2、,由老师采纳设问、自答的方式,介绍人类对遗传物质的探究历史；1人类对遗传现象、遗传规律的探究始终没有停止,并且仍在不断深化；起初摩尔根虽然证明白染色体是基因的载体,但染色体到底是由什么物质组成的？基因的化学构成是什么？基由于何能传递遗传信息？, 这些问题仍旧有待进一步去解决；虽然当时已经发觉核酸是组成细胞核的主要成分,而且也已经发觉核酸中有四种不同的碱基,但是人们却误认为核酸是由四种核苷酸组成的单调匀称的大分子,因此,很多生物学家不信任核酸会是千变万化的基因的载体,他们认为蛋白质才可能是遗传物质；为什么蛋白质会被认为是遗传物质呢？这是由于 类越来越多,功能也越来越广泛,一切生命活动,20 世纪
3、以来,人们发觉的蛋白质的种 包括遗传特性的表现都离不开蛋白质；如我们在前面学习过的起催化作用的酶、起免疫作用的球蛋白,以及一些对生命活动起调剂作用的激素；据估量,人体中的蛋白质不少于十万种；因此,很多生物学家都认为,只有蛋白质才有可能是复杂基因的载体；2在核酸和蛋白质中到底谁是基因的载体呢？我们第一要从理论上推断一下作为遗传物质必需具备哪些特点,假如我们能够用试验来证明某种物质具备这些特点,我们就能确定到底哪种物质是遗传物质；用“ 遗传物质必需具备哪些基本特点才能使生物的遗传现象成为可能？” 的问题将教学转入下一阶段：（l ）“ 我国民间有句俗语说： 龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞；这句俗语说
4、的就是生物的遗传现象；我们争论生物的遗传现象是从性状入手去进行争论的；” 从这个现象可以推出结论：“生物的性状在前后代表现出连续性；它的遗传物质必定能够进行自我复制” ；这个推断同学可能只能说出： “ 遗传物质能够复制,保证生物的连续性”,不会一下子说完全；老师要把握住“ 复制” 和“ 连续性” 这两个关键点；这里的“ 复制” 是“ 自我复制”,不是被动地、接受外来指令进行的复制；而是在生物体内、自发地对这种物质进行翻版或拷贝；名师归纳总结 这里的“ 连续性” 同学可能不会很好地区分是“ 生命的连续性” 仍是“ 性状的连续性”；教第 1 页,共 5 页师要通过不断地追问使同学明确：“ 自我”
5、和“ 性状” 这两个关键点；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （2）对于遗传物质应当“能够指导蛋白质的合成,从而掌握新陈代谢过程和性状” 的这个特点,同学不会自发地推论出来；老师可以通过“ 性状主要是通过什么物质表现出来的？”也可以通过复习前面讲过的如“ 蛋白质对某种性状（血型、 酶、激素等） 的掌握作用”以及“ 蛋白质是一切生命活动的表达者” 这一结论,使同学意识到：“ 性状主要是通过蛋白质表现出来的”；这时结合上面的推论：“ 遗传物质应能保证生物性状的连续性”,而“ 性状主要是通过蛋白质表现出来的”,老师可以提问：“ 那么,遗传物质是否会与蛋白质有
6、关呢？”答案当然是确定的； “ 遗传物质可能就是蛋白质,或者能够掌握蛋白质的合成,并通过掌握蛋白质的合成来影响生物的性状；” 这一结论的得出就不难被同学接受了；（3）从“ 某种物质作为遗传物质它的结构可能是相对稳固,不易变化,仍是相对不稳定,极易变化的呢？”这一提问可引导同学对遗传物质结构的稳固性进行摸索和推论,同学可能会想到：“ 遗传物质的结构可能应当是稳固的、不变的；” 对这个过于确定的推断老师可以再提问：“ 假如遗传物质稳固到了确定不变的程度,那么生物就应当是确定不变的；你认为这个推论与实际情形相符合吗？” 在这时同学自然会意识到：“ 遗传物质的结构在基本稳定的前提下, 也应当而且可能发
7、生少量的变化；” 这时老师要再予以补充： “ 这些遗传物质在结构上的少量变化,仍应当是可遗传的；板书,写出遗传物质的四个特点；” 至此,老师可进行关于遗传物质特点的小结并做3遗传物质必需具有以下特点：（1）分子结构具有相对的稳固性；（2）能够自我复制,前后代保持肯定的连续性； （ 3）能产生可以遗传的变异； （4）能够指导蛋白质的合成,从而掌握新陈代谢过程和性状；4在前面教材内容中,我们学习过细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用,其中很关键的一个学问点是染色体的复制与传递规律,也就是说, 染色体在生物的传种接代中,能够保持肯定的稳固性和连续性；由此, 可认为染色体在遗传上起着主要作用,正是由于染
8、色体连续不断地向后代传递,才使生物的后代具有与亲代相像的性状；染色体的化学成分主要是DNA 和蛋白质,那么,DNA 和蛋白质谁是遗传物质呢？在20 世纪 50 岁月前人们仍不清晰,科学家发觉寄生在细菌细胞内的病毒噬菌体仅由蛋白质外壳和 DNA 组成,与染色体成分相像,通过侵染试验证明白DNA 是遗传物质；在此岁月仍利用肺炎双球菌做转化试验,发觉 DNA 具有转化功能,是遗传物质；一、肺炎双球菌的转化试验 阅读课本内容,摸索如下问题：（1）将无毒性的 R 型活细菌注射到小鼠体内,小鼠怎样？不死亡；（2）将有毒性的 S 型活细菌注射到小鼠体内,小鼠怎样？患败血症死；（3）将加热杀死后的S 型细菌注
9、射到小鼠体内,小鼠怎样？不死亡；（4）将无毒性的R 型活细菌与加热杀死后的S 型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠DNA 水解物怎样？患败血症死亡；S 型活细菌（5）为什么将两种不死亡的细菌混合后会致死多糖脂类蛋白质RNA DNA 呢 ？ 由于 混 合后 的 细菌名师归纳总结 中,被转化为有毒性的S分别与 R 型活细菌混合培育R 第 2 页,共 5 页型细菌,而且这种性状的转化可以遗传；R R R R R S （6）那么这种转化因子是什么呢？通过从S 型R S 活细菌中提取DNA 、蛋白质和多糖等物质,分别加入到R 型细菌的培育基中与R 型细菌共同培育,结果发觉,只有- - - - - - -精
10、选学习资料 - - - - - - - - - DNA 才能够使 R 型细菌转化为 S 型细菌；结论： DNA 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质；留意 ： S 型细菌体内DNA不受加热影响,当与R型细菌混合培育时,S 型细菌 DNA进入 R型细菌体内, 这叫 DNA传导； 其结果在 S 型 DNA的掌握下, 利用 R型细菌体内的化学成分,合成了 S 型细菌的 DNA和蛋白质,从而组成了具有毒性 S 型细菌；用各种酶分别处理 S 型细菌的 DNA、蛋白质和荚膜多糖,分别进行肺炎双球菌转化实验的第四步,只有 DNA被处理后,小鼠正常生长,也充分说明白 DNA是遗传物质, 其他物质都不是遗传物质；二、
11、噬菌体侵染细菌的试验由于噬菌体的结构成分比较简洁,所以用它来做分析争论特别便利；“ 试验是由赫尔希和他的同学蔡斯在 19511952 年做的；他们分别用两种放射性同位素 32P 和 35S 对两组噬菌体进行了奇妙的标记：一组用放射性同位素 35S 个标记噬菌体内部的 DNA ,另一组用放射性同位素”S 标记噬菌体的蛋白质外壳；由于放射性物质会不断放出射线,可以检测出来,这样通过观看放射性物质的行踪,就可以判定放射性物质在噬菌体侵染细菌过程中的行踪,从而判定 DNA 和蛋白质在生物遗传过程中的作用了；” 如下列图：蛋白亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体试验结论32P 标记 DNA 有32P 标记 D
12、NA DNA 有32P 标记DNA分子具有连续35S 标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S 标记性,是遗传物质结论： 我们能够得出什么结论呢？“ 第一,是噬菌体的DNA进入了细菌细胞内部,质并没有进入其中；但是在细菌细胞内部却产生出了新的既有DNA,又有蛋白质的噬菌体；这种现象告知我们什么呢？”明显, 新噬菌体的 DNA是在细菌细胞内复制的,噬菌体的蛋白质是在细菌细胞内合成的；这个结论同学自然会形成；“ 只有噬菌体的 DNA进入了细菌细胞内部,而噬菌体的蛋白质并没有进入细菌细胞内部,这个事实说明白什么呢？”“ 这一事实说明：进入细菌细胞内的噬菌体 DNA,不仅携带了 DNA自我复制的
13、遗传信息,而且也携带了指导蛋白质合成的遗传信息,具有我们分析过的遗传物质所应具有的四个特点中的两个特点能够自我复制和能够掌握蛋白质的合成；由此可见,DNA 是遗传物质； ” 德尔布吕克、卢里亚、赫尔希因发觉噬菌体的复制机理和遗传结构共享1969 年的诺贝尔生理学和医学奖；上述试验结果说明：在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是 DNA,而不是蛋白质；也就是说,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的 DNA遗传给后代的,因此,DNA才是真正的遗传物质；三、现代科学争论证明,遗传物质除了 DNA以外,仍有 RNA；有些病毒不含有 DNA,只含有蛋白质和 RNA,如烟草花叶病毒；在这些病毒中,RN
14、A是遗传物质；由于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；四、习题反馈1、全部病毒的遗传物质是（ D ）； A. 都是 DNA B. 都是 RNA C.是 DNA和 RNA D. 是 DNA或 RNA 2、噬菌体侵染细菌的试验,除了证明 DNA是遗传物质外,仍附带能够说明 DNA 的什么特点. AC A. 能进行自我复制,上下代保持连续性；B.是生物的主要遗传物质；名师归纳总结 C.能掌握蛋白质的合成； D.能产生可遗传的变异；第 3 页,共 5 页3、把烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳分别后分别接种到正常的烟草叶片上,那么发生烟草花叶病的是（ AC ）- - - -
15、 - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A. 接种 RNA的植株 B. 接种蛋白质外壳的植株C.接种烟草花叶病毒的植株 D.全部接种过的植株 C ）；4、以下各项中,不属于S 型肺炎双球菌特性的是（ A. 菌落光滑 B. 有多糖荚膜 C. 无毒性 D. 能使小鼠患肺炎 5、某科学家做的“ 噬菌体侵染细菌的试验” ,分别用同位素 32P、35S做了如下表所示的标记：噬菌体 T 4成分 细菌 大肠杆菌 成分 标记 32P 31P 核苷酸 氨基酸 32S 标记 35S 此试验所得的结果是：子噬菌体与母噬菌体的形状和侵染特性均相同,请分析回答：（1）子噬菌体的 DNA分子中含有的
16、上述元素是：31P、32P （2）子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是：35S （3）此试验证明白： DNA是遗传物质；（七）板书D N A 是 主 要 的 遗 传 物 质 6.1.1 DNA是主要的遗传物质染色体是遗传物质的主要载体1. 从生殖过程分析： 亲子代间染色体保持肯定的稳固性和连续性 2. 从染色体化学组成分析：DNA在染色体上含量稳固,是主要的遗传物质生物的遗传方式（依据遗传物质存在部位划分） 1. 细胞核遗传：受细胞核内遗传物质的掌握 2. 细胞质遗传：受细胞质内遗传物质掌握共同作用的结果遗传物质的特点： 1. 分子结构具有相对的稳固性2. 能够自我复制,使前后代保持肯定的连
17、续性 3. 能够指导蛋白质的合成,从而掌握新陈代谢的过程和性状4. 能够产生可遗传的变异噬菌体的基本结构1. 外壳：蛋白质2. 内部： DNA分子 1DNA是遗传物质的证据即侵染过程 1. 吸附在细菌表面2. 注入噬菌体 DNA3.合成噬菌体噬菌体侵染细菌的试验DNA和蛋白质 4. 组装成子代噬菌体5. 释放出新的噬菌体 结论： DNA是遗传物质生物的遗传物质 1. 绝大多数生物,如真核生物、原核生物、只含DNA的病毒,以 DNA作为遗传物质； 2. 部分生物,如烟草花叶病毒,以RNA作为遗传物质 （八） 教学反思：DNA 是主要的遗传物质是高中生物教材必修本第六章第一节内容,同学刚刚接触到
18、遗传和变异的相关学问,对什么是遗传和变异没有感性上的熟悉,也无理性的熟悉,所以如 何调动同学的积极性,充分参加到学习与认知的过程中来,是老师上这节课的重要目标；为 了上好这节课,我从指导思想、教学方法、学法及教学目标等各方面做了充分的预备；在教学指导思想上,以同学为中心, 在整个教学过程中由老师起组织者、指导者、帮忙者和促进者的作用,利用情形、协作、会话等学习环境,充分发挥同学的主动性、积极性和 首创精神,最终达到使同学有效地实现对当前所学学问意义建构的目的；在教学方法的设计,上本节课我主要采纳支架式的建构主义的教学方法,充分结合教 材特点和同学实际,依据本节课的学问特点,先建立学问框架,在老
19、师情形创设的引导下,通过介绍科学家的试验（格里菲思、艾弗里肺炎双球菌转化试验以及噬菌体侵染细菌的实 验）,引导同学摸索和分析问题,再通过小组间的协商、争论,以及从自己设计的试验来验证自己的估量, 增强同学学习的爱好和自信心,科学精神；并让同学把握试验设计的一般步骤和培育其在学法设计上,让同学用探究法、发觉法去建构学问,用书本上明白的经典试验的原名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 理及过程转化为自己设计试验的基础,并寻求答案； 指导同学探究遗传物质是DNA而不是蛋白质,培育同学发觉问题、分析问题、解决问题才能；本节课的教
20、学目标主要包括三个方面,第一是学问目标,要求同学明白肺炎双球菌的转化试验及噬菌体侵染细菌的过程,然后通过归纳和比较懂得DNA是主要的遗传物质；其次是才能目标,引导同学明白科学争论的一般方法,培育、同学分析、摸索、探究的才能,以 及初步学会试验设计的思路及过程；第三是情感目标,主要要求同学学习科学家刻苦专研,勤于摸索,锲而不舍,坚强不拔的精神,其次让同学在课堂上通过发觉问题,探究秘密,发 表见解,能提高对自我价值的熟悉,并感到学习胜利带来的欢乐；上完这节课后, 同学的学习情形是令人中意的,达到了我的预期目的；在某些方面仍达到了另人意想不到的成效,值得我在今后的教学中仔细借鉴； 1、只要老师充分创
21、设问题情形,不管同学学习才能的高低,都能参加到学习中来,我 觉得这是提高课堂教学质量的关键；比如开头我就创设情形：假如我们都回到 19 世纪末,已经明白在减数分裂、有丝分裂及受精过程染色体是稳固有规律变化的,又知道染色体由 DNA和蛋白质构成,那到底哪种物质是遗传物质呢？请大家供应一个思路；这个情形创设充 分调动了同学的爱好,大家积极积极举手发言,课堂气氛特别活跃； 2、在学科训练中进行德育渗透,情感训练,只要不是简洁的说教,而是潜移默化,学生普遍都能接受, 并能起到较好的成效；在讲完格里菲思和艾弗里两位科学家前后经过几十年的肺炎双球菌转化试验后,请同学总结一个宏大的科学发觉或者要进行科学争论
22、需要具有什么样的精神时,大家各抒己见,气氛热闹,从聪慧的头脑说到锲而不舍的精神,在潜移默化中同学们深受训练；3、要培育同学试验设计才能和科学争论的才能和方法,必需在每节课的教学实践中进行贯彻和培育；这节课在争论了格里菲思的小鼠试验后,我请大家设计一个试验证明 DNA是主要的遗传物质；同学充分开动脑筋,依据前面供应的思路,设计出不同的试验方案,我再让其与艾弗里试验进行对比,大大开阔了同学的视野,提高了其试验设计才能；当然,上完这节课后,我也感到在教学过程中仍有一些不尽人意的地方第一在上课过程中语言不够精练,有些地方显得重复和罗嗦；其次是提出问题后给同学的摸索时间较短,在同学仍没有考虑成熟,就急于抛出问题的答案或是解决方法；第三是多媒体课件的颜色不够鲜明,动画不够敏捷,课件运用不够充分；这些问题是我今后教学过程中应当着力改进的方面；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页