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1、欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！高 中 生 物 教 学 设 计 方 案 教材版本 教学内容 人教版 生物必修 2 第三章第一节 DNA是主要的遗传物质 课 型 新 授 课 DNA是主要的遗传物质是人教版生物必修 2 遗传与进化的第三章基因的本质第一节的内容。教材选择了两个经典的实验：“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的 实验”，并按照科学家的探索历程，以问题的形式引领学生层层深入地进行思考：从存在某 指导思想 种转化因子转化因子是 DNA DNA是遗传物质，最关键的是设法把 DNA与蛋白质分开 通过同位素标记法把 DNA
2、和蛋白质完全分开，单独地、直接地观察它们的作用，得到 DNA是 遗传物质的结论。知识目标 了解并掌握肺炎双球菌转化实验过程、结论。噬菌体侵染细菌的实验的过程、结论及采用的方法“同位素标记法”，标记法是目前自然科学研究的主要方法之一。理解并总结 DNA是主要的遗传物质。同位素 技能目标 通过模拟科学发现，学习科学研究的方法，培养学生的科学探究能力。教学目标 通过图文资料的学习，培养学生的信息处理能力及图文转换的能力。进一步培养分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决实际问题的力。情感目标 概述人类对遗传物质的探索历程，历经 24 年。是学生认识科学的发现是不断深 化、不断完善的过程。培养学生学
3、习要坚持不懈的努力。通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决实际问题的能力，发展科 学思维和创新的能力。教学重点 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。教材内容 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。分 析 教学难点 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。高一年级的学生对遗传物质已经具有初步的了解，并且认知结构已经基本形成，思维能力更 加成熟：学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识，知道蛋白与核酸 的化学元素组成。教师可以承上启下，以此导入新课学习。而在这一节知识的教学中，既 学生情况 有个体水平格里菲思的体内转化实验；又有分子水平艾弗里的体外转化实验；这两 分 析 个实验比较简单，同学们
4、容易理解。但噬菌体侵染细菌的实验比较抽象，学生在学习时会有 一定的困难。故在教学中，应该重点启发学生自主探索，通过设置适量的问题情景和增加一 些实验，进一步激发学生的学习兴趣，培养分析、归纳、概括的能力。欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！课前学生借助导学案对本课所学内容进行了自学，教师批阅了学案上的基础梳理。课堂上教 师复习提问引入新课，然后以学生展示自学成果为主线，理解格里菲思的体内转化实验，穿 教学设计 插联系生活实际的讨论，解决自学产生的疑惑，构建正确观察实验和探究实验的设计思路，思 路 并通过导学案上的对点讲练的重点解析来
5、引导学生进行矫正反馈。本课设计的基本模式就 是：自学质疑实验展示交流合作探究矫正反馈精讲点拨。结合多媒体技术，实验演示、探究式的教学方法。突出学生的主体作用、教师的主导作用、教法方法 边讲边练为主线的“三主”教学原则，在教学过程中，采用教师讲授与学生自学相结合，教 设 计 师的启发与学生的分析、讨论、归纳相结合，师生共同探究的教学方法，突出教学重点、突 破教学难点。观察比较法：在格里菲思的体内转化实验中，先观察实验过程再作比较。第 1、2 组比较，第 3、4 组比较，第 1、2 组和第 3、4 组比较。学法方法 探究学习法：对于艾弗里的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验采用科学探究的学习方 指
6、 导 法。探究出“转化因子”和遗传物质是什么。归纳教学法：归纳出 DNA是主要的遗传物质。课时安排 1 课时 媒体设计 用 PPT演示格里菲思的体内转化实验，用 Flash 动画演示噬菌体侵染细菌的实验过程。教学过程设计的流程图：教学过程 教 学 教 学 活 动 环 节 教师活动 学生活动 设 计 意 图 复 习 染色体由 _ 和 _ 组 染色体由 DNA 和蛋白质组成，DNA 是遗 以熟悉的知 提 问 成。（通过减数分裂和受精作用的学 传物质。识内容自然 引 入 习，我们知道染色体在生物传种接代过 一切生物的遗传物质是核酸、其基本组 过渡到新课 新 课 程中的重要性，那么染色体中的蛋白质 成
7、单位是 核苷酸、由 3 部分构成，并在黑 和 DNA哪一种才是遗传物质呢？）板上画出了图。一切生物的遗传物质是、其基本 组成单位是、由几部分构成 （引入新课 DNA是主要的遗传物质）组织 让学生阅读教材 学生大声阅读教材 让学生了解 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！教学 教材 回顾 20 世纪 20 年代人们为什么会认为蛋白 学生们思考、讨论并回答问题：从历史背景 历史 质是遗传物质？到 20 世纪 30 年代？了解人们的 推测。实验 PPT 演示 R 型细菌和 S 型细菌的菌体和 学生很容易总结出两种细菌的菌落特征的 材料 菌
8、落图，让学生观察图认识 R 型菌体和 比较 S 型菌体。总结菌落的特征。菌落 荚膜 毒性 R 型 粗糙 无荚膜 无毒 S 型 光滑 有荚膜 有毒 肺 体 学生边看书边讨 炎 内 论、边看 图解后，双 转 在老师的 指导下总 球 化 结出：菌 实 肺炎双球菌的转 化实验过程可分为 的 验 四大步骤：注射无 转 毒性的 R 型活细菌，小鼠正常；注射有 化 毒性的 S 型活细菌，小鼠患败血症死 实 亡；注射加热杀死 了的 S 型细菌，小 验 鼠正常；注射“R 型 活细菌+杀死的 S 型 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 细菌”，小鼠患败 血症死亡。第四组 战的是美国科学家艾弗里，
9、而艾弗里的实验是在英国科学家 的实验结果表明，格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行的。被加热杀死的 S 型 细菌中，存在着使 R 肺炎双球菌的转化实验分那几个步骤？各看到那些现象？型活细菌转变成 S 型细菌的“转化因 第一组实验和第二组实验对比说明了什么？第二、三组说 子”。这一“转化 因子”究竟是什么 明什么？第三组和第四组实验对比说明了什么？物质，当时的格里 实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四 菲思并不知道。第一、二组说明 组？了 R 型细菌不具有致 该实验能否证明 DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？死性，S 型细菌具有 致死 性；第二、三 观察分析图 组说明了死亡
10、的 S 型 肺炎双球菌的转化实验过程可分为四大步骤：注射无毒性的 细菌不具有致死 性；第三、四 组说 加深学生对 两种细菌的 了解 采用“设疑 导入问 题驱动 探究讨论 归纳总结 反馈运 用”的教学 程序 R 型活细菌，小鼠正常；注射有毒性的 S 型活细菌，小鼠患 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！败血症死亡；注射加热杀死了的 S 型细菌，小鼠正常；注射 “R 型活细菌+杀死的 S 型细菌”，小鼠患败血症死亡。第四组的实验结果表明，被加热杀死的 S 型细菌中，存在着使 R型活细菌转变成 S 型细菌的“转化因子”。这一“转化因子”究
11、竟是什么物质，当时的格里菲思并不知道。该实验不能证明 DNA是遗传物质。其结论是 S 型细菌中有一种 转化因子能使 R 型活细菌转化为 S 型活细菌。明了 R 型活细菌与 S 型死 细菌 混合 培养后产生了 S 型活细菌，并且 这种 转化的性状可以遗传。第一、二组起对 照作用，证明 R型细 菌和 S 型细菌的作 用，同时可排除使 小鼠死亡的其他原 因。因此，不能直 接进行第四组。该实验不能证明 DNA 是遗传物质。其结 论是 S 型细菌中有一 种转化因子能使 R 型 活细菌转化为 S 型活 细菌。体 S 型菌内有这么多物质都混合在一起，怎么能知道“转化因子”是 将 S 型细菌 使学生弄懂 外
12、什么物质呢？如果让你做实验证明，你会怎么做？最关键的设计思 转 路是将 DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开，分别与 R 型活细菌混 化 合培养，直接、单独地观察它们的作用。实 蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在 80 100的温 验 度范围内，蛋白质将会失活，DNA 双链将会解开；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。此实验的主要设计思路是什么？比较第一、二、三组的实验结果，可知哪种物质是“转化因 子”？在实验中设置 DNA酶处理 DNA的目的是什么？（解释：DNA酶 可以水解 DNA）内的 DNA与多 糖、脂质、蛋 白质、RNA 分 开，单独地
13、、直接地观察各 种物质的作 用。DNA。进一步说明 DNA 是转化因 子。DNA才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化 肺炎双球菌 转化实验的 原理和过程 的物质 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！本 实 验 可 得 出 什 么 结论？艾 弗 里 通 过 将 物 质 分 开，单 独地、直接地观察其作用，得出了“DNA是转化因子”这一结论。但仍然有人对此表示怀疑。他们为什么怀疑？（提示：从 P44 第三段 找答案）DNA纯度最高时还有%的蛋白质。即 DNA与蛋白质没有完全 分开。噬 一、噬菌体的结构：噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒
14、，它的头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有 DNA。没有细胞 菌 结构，体 二、噬菌体侵染细菌的实验过程图：吸附注入复制 侵 子代噬菌体的 DNA 和合成子代噬菌体的蛋白质组装释 染 放 细 菌 的 实 验 1、标记细菌：分别用含 35S、32P 的培养基培养细菌，细菌的 DNA和蛋 白质就分别被 35S、32P 标记，这样就得到了分别被 35 S、32P 标记的细 学生讨论艾弗 里实验的不足 之处 结构：没有 细胞结构，只 含有 DNA和蛋 白质 生活方式：高度寄生 作为生物的 理由：复制繁 殖 学生积极回答问题 用同位素标记法。用 35S、32P 标记是因为 DNA中 P 的含 量多，蛋
15、白质 中 P 的含量少；蛋白质中 观察实验过 程一目了然 进一步确认 DNA是遗传 物质，而蛋 白质不是遗 传物质 用 Flash 动 画演示噬菌体侵染细菌 的实验过程 两个经典实 验都证明了 DNA是遗传 物质，从而 认同了科学 结论的获得 最基本的方 法是实证的 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！菌。2、标记噬菌体：用未标记的噬菌体分别去侵染被标记的细菌。吸附注入复制子代噬菌体的 DNA 和合成子代噬菌体 的蛋白质组装释放 3、用标记的噬菌体分别侵染未标记的细菌 1952 年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法做了噬菌体侵染细菌的实
16、验。该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？用 35S、32P 标记物质的理论基础是什么？能否用 14C和 18O 进行标记？如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什 么？噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成 的？子代噬菌体的蛋白质和 DNA分别是怎样形成的？此实验的指导思想是什么？此实验证明 DNA具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是 什么？教师引导学生共同得出结论：结果分析：上述实验结果表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细 菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的 DNA却进入了细菌体内。可见噬菌体在细菌体内的增殖是在亲代噬菌体 DNA的作用下完成的。结论：子代噬菌体的各
17、种性状，是通过亲代的 DNA的遗传而来的，亲代与子代之间保持有连续性的物质是 DNA而不是蛋白质，因此，DNA才是噬菌体真正的遗传物质。有 S 而 DNA中 方法。没有 S。而 DNA 和蛋白质中 均含有 C 和 O 两种元素。35 用带 S 的 噬菌体侵染 细菌，产生的 新的噬菌体 都不带标记。35 用带 P 的 T2 噬菌体侵染 细菌，产生的 新的噬菌体 35 带标记。用 P 标记蛋白质 的噬菌体侵 染后，细菌体 内无放射性，即表明噬菌 体的蛋白质 没有进入细 32P 标记 DNA 的噬菌体侵 染细菌后，细 菌体内有放 射性，即表明 噬菌体的 DNA 进入了细菌 体内。由实验过 程分析可知
18、：噬菌体是在 自身 DNA的作 用下在细菌 体内完成增 殖的。DNA是 自我复制形 成的，蛋白质 是在 DNA指导 下合成的。指导思想 是将 DNA与蛋 白质分开，分 别去感染细 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！某些病毒的遗传物质是 RNA DNA是主 如烟草花叶病毒，不含有 DNA，只含有蛋白质和 RNA。对这些病素 要的遗 来说，RNA就起着遗传物质的作用。传物质 绝大多数生物的遗传物质是 DNA。通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体浸染细菌的实验，充分说明 课 堂 了 DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。小 结 虽然少数病毒
19、的遗传物质是 RNA，但绝大多数生物的遗传物质是 DNA，所以 DNA是主要的遗传物质。巩固练习 完成对点讲练和课后练习 和作业 菌，直接、单 独地观察它 们的作用。证明了 DNA 能自我复制，具有连续性；能指导蛋白 质的合成。结 论：DNA是遗 传物质。所以 DNA是主 要的遗传物质 学生回顾 本节内容 教 学 本节教学设计依据新课程标准，挖掘了教材中的内涵和外延，充分体现了以学生为主体的教学理 反 思 念。让学生亲自动手实验、感受、理解知识的发生和发展的过程，掌握科学探究的基本方法。如格 里菲斯的肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明 DNA是遗传物质的实验、噬菌体侵染细菌的实验。既包 含了科学家
20、持之以恒的宝贵品质，又反映了科学家在研究过程中的创造性思维过程（将 DNA与蛋白 质分开研究）。在潜移默化中，培养了学生的探究精神和创造性思维品质。但是还存在许多不足之 处，如学生对知识的理解只限于表面、对于比较轴向的内容理解不到位、有的内容直接记结论，不 去研究、探讨。在以后的教学中要正确的引导，使学生们能更好的掌握知识。学 生 通过本节课的教学使 评 价 学生的语言组织能力有所增强 学生观察问题的能力和分析问题的能力还存在局限性 学生处理信息和归纳总结能力有所进步，但还有待提高 学生小组内的合作精神以及班级内的合作及交流都有明显的提高，也增加了也增加了同学之间的 感情。板 书 第一节 DNA 是主要的遗传物质 一、DNA 是遗传物质的证据 体内转化：设 计 1 肺炎双球菌的转化实验 体外转化“DNA 是转化因子”欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！2 噬菌体侵染细菌实验 同位素标记技术“DNA 是遗传物质”二、DNA 是主要的遗传物质