《一輪復(fù)習(xí)DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)①總結(jié)兩個經(jīng)典實驗的研究方法和思路②說明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的含義能力目標(biāo)通過分析兩個經(jīng)典實驗，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維情感目標(biāo)①體驗科學(xué)探索的艱辛過程；②認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程；認(rèn)同科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。二、教學(xué)重點與難點(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程（重點）(2)噬菌體侵染細(xì)菌實驗的原理和過程；（重點與難點）(3)證明DNA是遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵實驗設(shè)計思路（重點與難點）三：教學(xué)工具與課時安排多媒體輔助教學(xué)和板書，課時為1個課時教學(xué)過程一部分、創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課引導(dǎo)學(xué)生回憶科學(xué)家的探究歷程，比如從孟德爾開始，到薩頓、摩爾根等等，后來又發(fā)現(xiàn)性狀的遺傳實質(zhì)是遺傳物質(zhì)通過染色體的傳遞。提出問題：染色體上的兩種成分——蛋白質(zhì)和DNA，哪一種才是遺傳物質(zhì)？讓學(xué)生討論并回答，設(shè)計意圖：尋找新舊知識的結(jié)合點，制造矛盾，激發(fā)探究欲望。二部分、跟隨科學(xué)家腳步，自主完成遺傳物質(zhì)探究（一）、肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗提出問題，學(xué)生活動小組內(nèi)討論1、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的實驗人，實驗材料，實驗特點分別是什么？2、根據(jù)肺炎雙球菌的圖片，總結(jié)二種菌落的特點與致病性？3、思維拓展題：如何辨析培養(yǎng)基中是R型細(xì)菌還是S型細(xì)菌？學(xué)生活動：學(xué)生回答，進行小組合作解決以下問題：(1)實驗①②對比，說明什么？(2)實驗②③對比，說明什么？(3)實驗②③④對比，說明什么？(4)結(jié)論是什么？設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)探究歷程，親身體驗科學(xué)研究的思路和方法，學(xué)習(xí)科學(xué)精神，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度。教師引導(dǎo)：轉(zhuǎn)化因子控制R型菌的莢膜性狀產(chǎn)生，因此轉(zhuǎn)化因子就是我們要尋找的遺傳物質(zhì).（二）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗1、設(shè)疑：這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢?2、小組活動討論探究艾弗里的實驗思路是什么？采用的技術(shù)手段是什么？如何設(shè)置實驗的對照組、實驗組？3、最后一組加入DNA酶的作用是什么？學(xué)生活動：小組討論并對體外轉(zhuǎn)化實驗進行模擬分析、實驗設(shè)計設(shè)計意圖：進一步培養(yǎng)學(xué)生探究問題與設(shè)計實驗的能力及創(chuàng)新意識。教師引導(dǎo)：本實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌實驗媒體展示：思維碰撞？艾弗里的實驗引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)。因此，有人對他的實驗結(jié)論表示懷疑。另一個實驗?zāi)軌驅(qū)NA和蛋白質(zhì)徹底分離開，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。——噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。設(shè)問？引導(dǎo)學(xué)生思考噬菌體侵染實驗是如何證明DNA是遺傳物質(zhì)的？探究如下問題：實驗者是誰？實驗材料是什么？實驗思路是什么？噬菌體是什么生物？有何特點？物質(zhì)組成有何特點？特征元素是什么？標(biāo)記位置？觀看噬菌體侵染細(xì)菌實驗圖片，總結(jié)T2噬菌體如何侵染大腸桿菌？實驗過程是怎樣的？實驗過程攪拌離心目的是什么？實驗現(xiàn)象的分析？學(xué)生活動：小組討論分析實驗問題并對實驗探究思路進行研究學(xué)習(xí)，進行專題訓(xùn)練1、2，并進行比較體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染實驗的過程比較設(shè)計意圖：讓學(xué)生認(rèn)識到一個正確的結(jié)論可以通過不同的途徑獲得。讓學(xué)生認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程；教師引導(dǎo)：噬菌體是病毒，它有獨特的繁殖方式，噬菌體DNA進入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進入細(xì)菌，兩者徹底分離開了。DNA能夠在親子代之間保持連續(xù)，是噬菌體的遺傳物質(zhì)。但是這個實驗是沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。課堂小結(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)提出問題？對于物質(zhì)組成不含有DNA的病毒，它們的遺傳物質(zhì)又是什么呢？投影演示煙草花葉病毒侵染煙草的結(jié)果，展示科學(xué)家的探究結(jié)果：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA）展示PPT并講述：大量科學(xué)研究證明：具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，遺傳物質(zhì)是DNA。多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，例如：T2噬菌體。少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，例如：SARS、HIV、煙草花葉病毒等。學(xué)生活動：學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗回答。觀看幻燈片，知道：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?？偨Y(jié)上述探究活動，得出：DNA是主要的遺傳物質(zhì)。設(shè)計意圖：加深理解、鞏固、深化所學(xué)知識。并鼓勵同學(xué)們效仿科學(xué)家，堅持、有韌性。進行情感態(tài)度的教育。三部分、對遺傳物質(zhì)具備的條件進行分析四部分、完成真題體驗，課后專題訓(xùn)練板書設(shè)計：第三單元第一講DNA是主要的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)的早期認(rèn)識肺炎雙球菌實驗重點：實驗思路、實驗材料、格里菲斯肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗實驗設(shè)計、實驗思路艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)情分析學(xué)生通過高一高二階段的學(xué)習(xí)，對遺傳現(xiàn)象和遺傳物質(zhì)已經(jīng)有一定的認(rèn)識，這節(jié)課主要是在學(xué)生已有知識的基礎(chǔ)上對遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)過程進行探究。在教學(xué)中，主要根據(jù)學(xué)生理解能力相對薄弱的特點，使用多媒體展示過程以學(xué)生為主體進行討論。同時由教師根據(jù)設(shè)置的學(xué)習(xí)問題，引導(dǎo)學(xué)生探索知識，尋找結(jié)論。學(xué)生容易對于這節(jié)課實驗思路實驗設(shè)計不理解，因此課堂采用了設(shè)問--討論--回答--引導(dǎo)的方式進行的，同時在教學(xué)時，通過用多媒體演示這個實驗的過程，強化學(xué)生的思維，這樣安排比較符合學(xué)生的實際情況，可以讓更多的學(xué)生對實驗過程有一個清晰的認(rèn)識。效果分析知識學(xué)習(xí)循序漸進通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，對遺傳物質(zhì)的探索歷程有了進一步了解，能加深理解、鞏固、深化所學(xué)知識。認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程；認(rèn)同科學(xué)的發(fā)展離不開技術(shù)的支持。2、思維探究能力得到鍛煉通過分三個學(xué)習(xí)小組討論活動讓學(xué)生深入到課本中，親身體驗實驗者的探究思路和方法，體驗科學(xué)探索的艱辛，學(xué)習(xí)科學(xué)精神，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度。拓展了思維。3、情感上學(xué)生受到科學(xué)家的鼓舞重溫科學(xué)探究歷程，親身體驗科學(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。認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的獲得，最基本的方法是實證的方法，并認(rèn)識到一個正確結(jié)論可以通過不同的方法得出；人類對于科學(xué)的認(rèn)識是不斷深化和不斷完善的過程，如在艾弗里的實驗的8年后，赫爾希和蔡思才通過噬菌體侵染細(xì)菌實驗，最終使人們確信DNA是遺傳物質(zhì)。對此學(xué)生深受鼓舞，感受科學(xué)歷程的艱辛。教材分析《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《遺傳與進化》中第3章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先是以“問題探討”的形式呈現(xiàn)了曾經(jīng)在科學(xué)界爭議了很長的問題：“DNA和蛋白質(zhì)究竟誰是遺傳物質(zhì)？”目的在于引導(dǎo)學(xué)生思考如何對這一問題進行研究，激發(fā)學(xué)生的探索欲望；接著介紹了20世紀(jì)早期人們對于遺傳物質(zhì)的推測，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)化實驗”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”,引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)家的探究歷程，領(lǐng)悟科學(xué)的過程和方法，最終得出科學(xué)的結(jié)論。本節(jié)是在學(xué)習(xí)了遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、基因與染色體的關(guān)系等內(nèi)容之后，從分子層面上認(rèn)識遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，為學(xué)習(xí)DNA的復(fù)制，基因的表達和基因突變打下了基礎(chǔ)。本內(nèi)容的兩個生物學(xué)經(jīng)典實驗，不僅向?qū)W生展示了生物學(xué)史上的重大事件，更重要的是其中的科學(xué)思維和方法對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的提高的重要的作用。課標(biāo)對本內(nèi)容的要求為“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”，近幾年的高考考綱知識點為“人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”，要求為II級。課標(biāo)和考綱對此均做了較高的要求，其原因與本節(jié)課的內(nèi)容有關(guān)。評測練習(xí)1．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的基本步驟，其中步驟①需要加熱處理，有關(guān)說法正確的是()A．要順利完成該實驗②需要加熱處理B．③要將所有提取物與R型菌共同培養(yǎng)C．②③④的結(jié)果說明DNA是重要遺傳物質(zhì)D．①④的結(jié)果可能是有S型、R型兩種菌落2．如果用3H、15N、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌(無放射性)，對此分析正確的是()A．只有噬菌體的蛋白質(zhì)被標(biāo)記了，DNA沒有被標(biāo)記B．子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35SC．子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15ND．子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、14N、35S3．有a、b兩類噬菌體，它們均已被32P或35S中的一種標(biāo)記過。將a、b噬菌體分別侵染甲、乙兩管大腸桿菌，經(jīng)保溫、攪拌和離心后，檢測離心管內(nèi)放射性物質(zhì)的位置，結(jié)果如下圖。下列敘述正確的是()A．實驗結(jié)果表明a的蛋白質(zhì)外殼和b的DNA均有放射性B．可以確定甲管的放射性來自32P，乙管的放射性來自35SC．檢測結(jié)果表明噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)可侵入大腸桿菌內(nèi)D．伴隨著噬菌體DNA的復(fù)制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性將逐漸增強4．DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于DNA的相關(guān)說法，錯誤的是()A．細(xì)胞在分裂之前，一定要進行DNA的復(fù)制B．堿基對排列順序的多樣性是DNA多樣性的原因之一C．DNA分子雜交技術(shù)可以用來比較不同種生物DNA分子的差異D．格里菲思實驗證明加熱殺死的S型細(xì)菌中必然存在轉(zhuǎn)化因子5.在“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”中，噬菌體與細(xì)菌保溫時間長短與放射性高低的關(guān)系如圖所示，下列關(guān)聯(lián)中最合理的是(35S標(biāo)記的噬菌體記為甲組，32P標(biāo)記的噬菌體記為乙組)()A．甲組——上清液——bB．乙組——上清液——aC．甲組——沉淀物——cD．乙組——沉淀物——d6．下列有關(guān)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗的異同點的敘述，正確的是()A．實驗材料都是原核生物B．只有肺炎雙球菌的實驗利用了對照實驗C．都能證明DNA是遺傳物質(zhì)D．實驗處理都采用了直接分離法7．“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)在侵染細(xì)菌的過程中的功能，相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列敘述不正確的是()A．曲線①表示在攪拌過程中被侵染細(xì)菌基本上沒有裂解，沒有子代噬菌體的釋放B．曲線②③表示噬菌體蛋白質(zhì)未進入細(xì)菌，噬菌體DNA進入細(xì)菌體內(nèi)C．本實驗用同位素標(biāo)記法追蹤侵染過程中噬菌體中被標(biāo)記的DNA和蛋白質(zhì)的數(shù)量增減，得出實驗結(jié)論D．本實驗證明在噬菌體的遺傳和繁殖過程中，DNA起遺傳物質(zhì)的作用8．對①～⑤這五種生物進行分析比較，結(jié)果如下表所示：比較項目①②③④⑤細(xì)胞壁無無有有無所含核酸種類DNADNA或RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNA是否遵循孟德爾遺傳定律否否是否是其中最可能表示肺炎雙球菌和噬菌體的分別是()A．①和② B．⑤和①C．④和② D．④和①9．如圖是某種高等植物病原體的遺傳實驗過程，實驗表明這種病原體()A．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳B．寄生于細(xì)胞間，通過蛋白質(zhì)遺傳C．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過蛋白質(zhì)遺傳D．寄生于細(xì)胞間，通過RNA遺傳10．按照圖示1→2→3→4進行實驗，驗證了朊病毒是蛋白質(zhì)侵染因子，它是一種只含蛋白質(zhì)而不含核酸的病原微生物，題中所用牛腦組織細(xì)胞為無任何標(biāo)記的活體細(xì)胞。據(jù)圖回答下列問題：(1)本實驗采用的方法是_____________________________________。(2)從理論上講，離心后上清液中________(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P，沉淀物中________(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是________________________________________________________________________(3)如果添加試管5，從試管2中提取朊病毒后先加入試管5，同時添加35S標(biāo)記的(NH4)eq\o\al(35,2)SO4，連續(xù)培養(yǎng)一段時間后，再提取朊病毒加入試管3，培養(yǎng)適宜時間后離心，檢測放射性應(yīng)主要位于________中，少量位于________中，原因是________________________________(4)一般病毒同朊病毒之間的最主要區(qū)別是病毒侵入細(xì)胞是向宿主細(xì)胞提供________(物質(zhì))，利用宿主細(xì)胞的__________________進行___________________________________參考答案1、D2、C3、A4、A5、D6、C7、C8、D9、A10、答案：(1)同位素標(biāo)記法(2)幾乎不能幾乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)中磷含量極低，故離心后上清液和沉淀物中幾乎不含32P(3)沉淀物上清液經(jīng)試管5中牛腦組織細(xì)胞培養(yǎng)出的朊病毒(蛋白質(zhì))被35S標(biāo)記，提取后加入試管3中，35S標(biāo)記的朊病毒侵入到牛腦組織細(xì)胞中，因此放射性物質(zhì)主要位于沉淀物中。同時會有少量的朊病毒不能成功侵入牛腦組織細(xì)胞，離心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物質(zhì)(4)核酸核苷酸和氨基酸(原料)自身核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成課后反思本節(jié)課的設(shè)計思路：按照科學(xué)家的探究歷程，自主完成探究過程；感受科學(xué)家的探究過程，感悟科學(xué)家的探究精神符合新課標(biāo)的要求，較好的鍛煉了學(xué)生科學(xué)探究及科學(xué)思維的能力。但是在課堂實施過程中暴露出一些問題，探究噬菌體的何種物質(zhì)進入大腸桿菌，不能對實驗結(jié)果做出準(zhǔn)確分析，對于相關(guān)題目解析不是完整，這跟學(xué)生能力需要進一步提升有原因，但更重要的是教師遇到問題要能夠進行合理引導(dǎo)或簡化問題或降低難度梯度，最