教学基本信息

题目

DNA是主要的遗传物质

学科

生物

年级

高二

教材内容

人民教育出版社必修二第四章第一节

个人信息

设计者

姓名

单位

罗丹

都昌第二中学

1. 教材分析

本章教材在初中生物课和高中生物必修一《分子与细胞》的基础上，从分子水平进一步详尽的阐述了遗传的物质基础和作用原理。第1节的内容是讲述DNA是遗传物质的主要实验证据，这一小节主要涉及到三个方面的内容：第一，对遗传物质的早期推测；第二，肺炎双球菌的转化实验；第三，噬菌体侵染细菌的实验。

2. 学情分析

通过对初中相关知识的回忆及对必修一的认真学习，学生是有一定的基础的。首先应该考虑到我们高中阶段的教学不是培养专家，而是要全面培养学生的科学素养。本节是在学生原有知识、经验基础上的提升，教学中要循序渐进，违背了这一原则，易使学生难以理解为什么“DNA是主要的遗传物质”。紧密联系学生已有的经验、生活阅历，尽量联系学生已有的基础知识，一步步引领学生认识为什么DNA是遗传物质，为什么DNA是主要的遗传物质，学生们才会心驰神往的投入到学习中来。

  3. 教学目标(含重、难点)

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。

2.过程与方法

     通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。   

3.情感态度与价值观

     通过引导学生的自主探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

4. 教学过程

引入新课:幻灯片展示陈强、陈佩斯父子的照片，并向学生说明“遗传现象”——生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。然后提出问题：连接亲代和子代之间的纽带是什么？亲代是否把性状直接传给了子代？

进入新课，学生自主学习对遗传物质的早期探索，老师细心引导，学生发现探索的结果即最终争论的焦点：蛋白质和DNA，谁是遗传物质?

肺炎双球菌的转化实验：

1.简要介绍肺炎双球菌。

2.详细分析格里菲斯的设计思路。

幻灯片展示格里菲斯的实验过程：课本42页的图3-2 肺炎双球菌的转化实验，引领和指导学生发现问题，分析问题进而解决学生自己发现的问题。

①     预测第一组和第二组实验结果会怎样？为什么？

②     第三组的“加热杀死”是什么意思？加热的温度控制在多少度？

教师指出加热的温度一般不超过90度，杀死是指S菌失去了感染能力，但里面的遗传物质并没有被破坏。

③ 第四组实验里活的S菌是怎么来的？

④ 提取出的S菌的后代仍然是S菌，这说明什么？

⑤ 究竟是什么物质使R菌转化为有毒的S菌？

 = 6 \* GB3 ⑥ 综合四个实验，你能得出什么结论？

（让学生沿着科学发展的轨迹观察问题，发现问题，提出问题并进一步分析问题。）

3.寻找转化因子——艾弗里的实验设计。

    在分析格里菲斯的实验设计基础之上，教师引导学生明确该实验的设计是否严谨，该如何解决这个问题？（培养学生科学思维和科学探究的能力 ） 

（1）设计思路;把各种化合物分开，单独观察，确定唯一变量 。

（2）把由S型细菌中分离，提取出的各种成分，单独作用于R型细菌。

①   只有加入哪种物质R菌才能转化为S菌呢？

② 加入DNA以后所有的R菌都能转化吗？这说明什么？教师补充转化的效率其实是比较低的。

③ DNA水解物是什么？解释是加入DNA酶，把DNA降解脱氧核苷酸，说明只有完整的DNA才能发生转化作用。

④ 艾弗里的实验说明什么？

⑤ 艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？

 = 6 \* GB3 ⑥为什么艾弗里的实验没有使世人完全信服？问题出现在什么地方？该怎样解决这个问题？（培养学生分析问题，归纳结论的能力 ）

4.噬菌体侵染细菌的实验。

    艾弗里实验的不足在于没能将蛋白质与DNA完全分离开，而我们知道把混合物完全分开是不可能办到的，我们能做的只有从神奇的大自然中去寻找一种生物，它能够将蛋白质与DNA完全分开，引领学生找到病毒这种生物。

（1）分析病毒结构及复制过程。明确：在复制的过程中病毒的蛋白质与核酸完全分离。

（2）寻找实验的方法——同位素标记法。

提出问题

① 到目前为止，一共学到几个利用放射性同位素标记技术的实验？

② 实验中为什么用³⁵S和³²P作标记？如何标记？

组织学生阅读教材45页右上栏的相关信息。

③ 通过此项技术表明赫尔希的研究思路是什么？

（3）实验过程

先让学生阅读教材5～8分钟，掌握实验基本步骤，阅读结束后，教师多媒体课件显示和实验有关的一些问题，了解学生对实验原理和相关步骤的掌握程度，同时强调实验的一些细节，比如保温时间很短，这有助于学生对后面实验现象的分析。接下来教师引导学生先分析³⁵S标记的实验现象

引导分析

① 上清液放射性很高，说明上清液主要成分是什么？

② 沉淀物放射性很低，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的³⁵S？

③大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？

④说明噬菌体在繁殖的时候有没有用到蛋白质呢？

多媒体课件显示用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的过程，引导学生分析：

① 上清液放射性很低，说明上清液有没有³²P呢？

② 沉淀物放射性很高，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的³²P？

③大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？

④ 说明噬菌体在繁殖的时候用到了哪种物质？

最后引导学生把这两个同位素标记实验综合起来分析，由学生归纳出结论：噬菌体繁殖时用的是DNA而不是蛋白质，而,说明它是在DNA的指导下完成繁殖的，进一步说明DNA才是它的遗传物质。Flash动画显示噬菌体在大肠杆菌体内繁殖的过程

教师引导学生回顾历经24年对遗传物质的探索过程，启发学生从中得到那些启示？①科学探索是艰辛曲折的②科学研究是一个不断纠正错误，发现整理的过程③要科学的选择实验材料④科学发展需要技术支持

进一步探究问题：遗传物质都是DNA吗？看书思考

归纳总结：细胞生物遗传物质是DNA非细胞生物的遗传物质是DNA或RNA,所以说DNA是主要的遗传物质

5．板书设计

第1节  DNA是主要的遗传物质

遗传物质应具备的特点

遗传物质的早期推测

肺炎双球菌的转化实验

噬菌体侵染细菌的实验

6．教学活动设计（含师生对话设计）

引入新课:幻灯片展示陈强、陈佩斯父子的照片，并向学生说明“遗传现象”——生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。然后提出问题：连接亲代和子代之间的纽带是什么？亲代是否把性状直接传给了子代？

肺炎双球菌的转化实验：

1.简要介绍肺炎双球菌。

2.详细分析格里菲斯的设计思路。

幻灯片展示格里菲斯的实验过程：课本42页的图3-2 肺炎双球菌的转化实验，引领和指导学生发现问题，分析问题进而解决学生自己发现的问题。

①     预测第一组和第二组实验结果会怎样？为什么？

②     第三组的“加热杀死”是什么意思？加热的温度控制在多少度？

教师指出加热的温度一般不超过90度，杀死是指S菌失去了感染能力，但里面的遗传物质并没有被破坏。

③ 第四组实验里活的S菌是怎么来的？

④ 提取出的S菌的后代仍然是S菌，这说明什么？

⑤ 究竟是什么物质使R菌转化为有毒的S菌？

 = 6 \* GB3 ⑥ 综合四个实验，你能得出什么结论？

（让学生沿着科学发展的轨迹观察问题，发现问题，提出问题并进一步分析问题。）

3.寻找转化因子——艾弗里的实验设计。

    在分析格里菲斯的实验设计基础之上，教师引导学生明确该实验的设计是否严谨，该如何解决这个问题？（培养学生科学思维和科学探究的能力 ） 

（1）设计思路;把各种化合物分开，单独观察，确定唯一变量 。

（2）把由S型细菌中分离，提取出的各种成分，单独作用于R型细菌。

请学生结合艾菲里的实验思考：

②   只有加入哪种物质R菌才能转化为S菌呢？

② 加入DNA以后所有的R菌都能转化吗？这说明什么？教师补充转化的效率其实是比较低的。

③ DNA水解物是什么？解释是加入DNA酶，把DNA降解脱氧核苷酸，说明只有完整的DNA才能发生转化作用。

④ 艾弗里的实验说明什么？

⑤ 艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？

 = 6 \* GB3 ⑥为什么艾弗里的实验没有使世人完全信服？问题出现在什么地方？该怎样解决这个问题？（培养学生分析问题，归纳结论的能力 ）

4.噬菌体侵染细菌的实验。

（1）分析病毒结构及复制过程。明确：在复制的过程中病毒的蛋白质与核酸完全分离。

（2）寻找实验的方法——同位素标记法。

提出问题

① 到目前为止，一共学到几个利用放射性同位素标记技术的实验？

② 实验中为什么用³⁵S和³²P作标记？如何标记？

组织学生阅读教材45页右上栏的相关信息。

③ 通过此项技术表明赫尔希的研究思路是什么？

（3）实验过程

先让学生阅读教材5～8分钟，掌握实验基本步骤，阅读结束后，教师多媒体课件显示和实验有关的一些问题，了解学生对实验原理和相关步骤的掌握程度，同时强调实验的一些细节，比如保温时间很短，这有助于学生对后面实验现象的分析。接下来教师引导学生先分析³⁵S标记的实验现象

引导分析

① 上清液放射性很高，说明上清液主要成分是什么？

② 沉淀物放射性很低，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的³⁵S？

③大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？

④说明噬菌体在繁殖的时候有没有用到蛋白质呢？

多媒体课件显示用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的过程，引导学生分析：

① 上清液放射性很低，说明上清液有没有³²P呢？

② 沉淀物放射性很高，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的³²P？

③大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？

④ 说明噬菌体在繁殖的时候用到了哪种物质？

最后引导学生把这两个同位素标记实验综合起来分析，由学生归纳出结论：噬菌体繁殖时用的是DNA而不是蛋白质，而,说明它是在DNA的指导下完成繁殖的，进一步说明DNA才是它的遗传物质。Flash动画显示噬菌体在大肠杆菌体内繁殖的过程

教师引导学生回顾历经24年对遗传物质的探索过程，启发学生从中得到那些启示？①科学探索是艰辛曲折的②科学研究是一个不断纠正错误，发现整理的过程③要科学的选择实验材料④科学发展需要技术支持

进一步探究问题：遗传物质都是DNA吗？看书思考

归纳总结：细胞生物遗传物质是DNA非细胞生物的遗传物质是DNA或RNA,所以说DNA是主要的遗传物质

7.教学反思

本节课的教学内容涉及的实验，在现有的中学实验室条件下是不可能完成的。在传统的教学中，都是教师滔滔不绝地讲，学生默默地听，课堂气氛沉闷，教学效率低下，更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。采用了引导探究式的教学方法后，教师通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境，激发学生的学习积极性。教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者，处于主导地位；学生不是被动地接受知识，而是走进科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂充满了活力，新课改理念得到了落实。

本教学设计依据《标准》，挖掘了教学内容中的科学探究内涵，充分利用它让学生感受、理解知识的产生和发展过程，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、噬菌体浸染细菌的实验。既包含了科学家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。