《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)濟(jì)源六中：邵艷軍一：教學(xué)目標(biāo)：1.總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過程。2.分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。3.探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。二：教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)⑴肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。⑵噬菌體侵染細(xì)菌的原理和過程。教學(xué)難點(diǎn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。三：設(shè)計(jì)理念引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探索過程，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法，讓學(xué)生“重走探索之路”，以人類早期對遺傳物質(zhì)的推測為問題源頭，通過學(xué)習(xí)對上述實(shí)驗(yàn)的介紹和分析，讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)研究的思路和方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和合作精神。在實(shí)驗(yàn)過程中提出問題、分析問題、解決問題，以達(dá)到解決本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。四：設(shè)計(jì)思路問題導(dǎo)入遺傳物質(zhì)是染色體、蛋白質(zhì)，還是DNA？↓問題引導(dǎo)呈現(xiàn)探究過程通過三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、艾弗里的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)及噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)展示對問題的探究過程↓討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果并設(shè)問通過對以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)的觀察和分析讓學(xué)生充分討論得出結(jié)果↓歸納總結(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)五、教學(xué)程序教學(xué)

環(huán)節(jié)教師

活動(dòng)學(xué)生

活動(dòng)設(shè)計(jì)

意圖設(shè)疑

導(dǎo)入通過兩句俗語“種瓜得瓜，種豆得豆”“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞”由小案例引起學(xué)生的興趣，由此遺傳現(xiàn)象提出問題：“遺傳物質(zhì)是什么？”科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)DNA是遺傳物質(zhì)的？下面讓我們一起重溫科學(xué)家的探索歷程。學(xué)生根據(jù)平時(shí)的知識儲備回答出是DNA由俗語和案例引入，激發(fā)學(xué)生的探究欲望引導(dǎo)探索一、對遺傳物質(zhì)的早期推測20世紀(jì)20年代，當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)，氨基酸多種多樣的排列順序中蘊(yùn)含著遺傳信息。隨著科學(xué)的進(jìn)步，一些科學(xué)家開始向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)發(fā)出挑戰(zhàn)。二、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.教師通過課件展示兩種類型的肺炎雙球菌及其形成的菌落。2.教師用多媒體展示以下肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，并提出問題：①無毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；②有毒性的S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡；③加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；3.提問：1.對比①.②.③三組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這說明了什么？4.如果將R型細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合一起注射到小鼠體內(nèi)，小鼠會不會死亡呢？④無毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死的S細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡5.此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？格里菲思從第④組實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)可分離出有毒性的S型活細(xì)菌說明了什么？6設(shè)疑:你認(rèn)為在確定“轉(zhuǎn)化因子”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么?7.猜一猜：S型細(xì)菌成分很多，哪種成分可能是轉(zhuǎn)化因子呢?艾弗里的實(shí)驗(yàn)1.教師用多媒體顯示實(shí)驗(yàn)的做法及現(xiàn)象：2.思考：艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？過渡：實(shí)驗(yàn)中艾弗里發(fā)現(xiàn)DNA的純度越高轉(zhuǎn)化就越有效，但是受當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)的限制，實(shí)驗(yàn)中提取出的DNA，純度最高時(shí)也有0.02%的蛋白質(zhì)，因此有一部分科學(xué)家對艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。有沒有比細(xì)菌更為簡單的實(shí)驗(yàn)材料？（病毒）噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.教師利用噬菌體模式圖，講解噬菌體的結(jié)構(gòu)，生活方式及繁殖過程噬菌體是一種專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒，它的頭部和尾部都具蛋白質(zhì)的外殼，頭內(nèi)部含有DNA。多媒體演示噬菌體侵染細(xì)菌的過程：吸附→注入（DNA）→復(fù)制子代噬菌體的DNA和合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)→組裝子代噬菌體。問題：選擇噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料有什么優(yōu)點(diǎn)？2.課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。提出問題供學(xué)生討論，教師深入小組成員中參與討論。(1)該實(shí)驗(yàn)用了什么方法？

（2）用35S、32P標(biāo)記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么？能否用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記？（3）如何標(biāo)記噬菌體？

（4）完成右面表格3.教師總結(jié)：通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出DNA能自我復(fù)制，具有連續(xù)性；能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。這正是遺傳物質(zhì)的基本特點(diǎn)之一。結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)三、煙草花葉病病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)教師提供給學(xué)生煙草花葉病病毒相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明RNA也是遺傳物質(zhì)（參照前面的實(shí)驗(yàn)）學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過程，回答教師提出的問題第一組說明了R型細(xì)菌不具有致死性，第二組說明了S型細(xì)菌具有致死性；第三組說明了死亡的S型細(xì)菌不具有致死性；學(xué)生紛紛提出疑問：（1）為什么將兩種不死亡的細(xì)菌混合后會致死呢？

實(shí)驗(yàn)④說明了混合后的細(xì)菌中，R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為有毒性的S型細(xì)菌，說明S型細(xì)菌中可能存在一種物質(zhì)，能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但這種轉(zhuǎn)化因子是什么？還需要進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

把S型細(xì)菌中的各種成分提取出來，分別和R型細(xì)菌，看哪種成分在起轉(zhuǎn)化作用S型細(xì)菌中的DNA可以使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化形成的S型細(xì)菌可以產(chǎn)生后代實(shí)驗(yàn)說明轉(zhuǎn)化因子是DNA，不是其他物質(zhì)，也不是DNA的基本組成單位——脫氧核苷酸DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)

噬菌體中DNA與蛋白質(zhì)是分開的，不用考慮DNA的純度問題實(shí)驗(yàn)中用到了放射性同位素標(biāo)記法。DNA與蛋白質(zhì)相比較，DNA特有的元素是P，而蛋白質(zhì)特有的元素是S首先在分別含有放射性同位素35S、32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體實(shí)驗(yàn)結(jié)論32P標(biāo)記DNA有32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記DNA分子具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記學(xué)生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果

讓學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)展歷程培養(yǎng)學(xué)生觀察能力培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力

提出問題作出假設(shè)

設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

得出結(jié)論了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)中選材的重要性

讓學(xué)生體會放射性同位素標(biāo)記法技術(shù)

歸納

總結(jié)思考：為什么說是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)生分析、討論：除RNA病毒，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA

培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)的能力。

拓展

升華1.艾弗里與赫爾希、蔡斯的實(shí)驗(yàn)方法不同，但是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是否有共同之處？2.通過三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，你得到什么啟示？注意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)六.教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容涉及的實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件下是不可能完成的，這節(jié)式的教學(xué)方法，利用多媒體動(dòng)畫將抽象的知識形象化；創(chuàng)設(shè)自主合作的學(xué)習(xí)情景、平等融洽的人際環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和探究能力。教師由單純的信息表達(dá)者轉(zhuǎn)變成信息的加工者、組織者，處于主導(dǎo)地位；學(xué)生不是被動(dòng)地接受知識，而是走進(jìn)科學(xué)家的探究歷程，在觀察和思考中，愉快、高效率地學(xué)習(xí)，處于主體地位。這樣在課堂教學(xué)過程中通過師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，讓課堂充滿了活力，新課改理念得到了落實(shí)。七、板書設(shè)計(jì)：第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)對遺傳物質(zhì)的早期推測科學(xué)家推測：蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)二、DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)1、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)