1、 “核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù) ”教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)理念新課程理念要求高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。根據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，為了促進學(xué)生的發(fā)展,教師要搭建知識建構(gòu)的“腳手架”，設(shè)計有一定難度的問題，采用問題解決教學(xué)，創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體。因此，本節(jié)課以“問題探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程來學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法”為設(shè)計理念，切實落實主體性教學(xué)，提高學(xué)生的探究能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。二、學(xué)習(xí)任務(wù)分析“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”一節(jié)是新課標(biāo)教材浙科版必修2第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第一節(jié)的內(nèi)容，是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所

2、起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的。由于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗具體證明了DNA更加具備作為遺傳物質(zhì)的特性，從而進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而煙草花葉病毒（TMV）感染實驗，證實RNA也是遺傳物質(zhì)，三個實驗是介紹本節(jié)課程內(nèi)容的載體，所以“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，噬菌體侵染細(xì)菌實驗以及煙草花葉病毒（TMV）感染實驗的原理和過程?！笔潜竟?jié)的重點內(nèi)容。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課內(nèi)容時，對于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程的理解掌握需要一定的邏輯思維能力，領(lǐng)悟科學(xué)家的實驗設(shè)計思路和其中包含的科學(xué)方法，所以“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程”為本節(jié)教學(xué)的難點。三、學(xué)習(xí)

3、者分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)知識，知道蛋白質(zhì)與核酸的化學(xué)元素組成，明確了染色體在前后帶遺傳中的重要作用，知道染色體的主要組成成分是蛋白質(zhì)和DNA。而高中學(xué)生的認(rèn)知水平和思維發(fā)展水平都達到了新的高度，具有更高的抽象概括性、反省性和監(jiān)控性特點。他們能夠用理論作指導(dǎo)分析綜合各種材料，以不斷加深對事物發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識。其思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但很不完善，仍需設(shè)計教師主導(dǎo)的定向教學(xué)活動。而且涉及科學(xué)方法方面的知識也非常少。故在教學(xué)中，可以通過典型事例分析，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生探索，學(xué)習(xí)怎樣觀察、分析、推理和歸納；學(xué)習(xí)怎樣選擇材料、設(shè)計實驗

4、，進行科學(xué)方法訓(xùn)練，逐步提高學(xué)生設(shè)計實驗的能力。四、教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：1、說出染色體的組成成分。2、概述生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，舉例說出DNA作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)。3、說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。能力目標(biāo)：分析DNA是遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路，模擬科學(xué)家的設(shè)計思路嘗試簡單的實驗設(shè)計。情感目標(biāo)：1、概述噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，體會實驗方法與技術(shù)的多樣性。2、概述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，感悟?qū)嶒灥膰?yán)密性和邏輯性。3、感悟科學(xué)家實驗設(shè)計的優(yōu)美和解決問題的思維方式，感受科學(xué)家熱愛科學(xué)、獻身科學(xué)的執(zhí)著與奉獻精神，增強學(xué)生熱愛生命科學(xué)，學(xué)習(xí)生命科學(xué)的責(zé)任感和使命感。五、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化

5、實驗的原理和過程。（2）噬菌體侵染細(xì)菌實驗的實驗分析。教學(xué)難點（1）活動：資料分析-噬菌體侵染細(xì)菌實驗。（2）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程的分析。六、教學(xué)方法本課時的教學(xué)設(shè)計思路是圍繞本小節(jié)講述的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”展開的。采用的教學(xué)模式是“問題研討”方式，引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)家研究自然界的方法去思考，去參與各種活動，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，結(jié)合多媒體進行分析、討論、歸納和總結(jié)。探究式教學(xué)是20 世紀(jì) 50 年代由美國芝加哥大學(xué)的施瓦布教授在“教育現(xiàn)代化運動”中倡導(dǎo)提出的。他認(rèn)為在教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家的研究過程在本質(zhì)上是一致的

6、，因此，學(xué)生應(yīng)像“科學(xué)家”一樣，以主人的身份去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并且在探究的過程中獲取知識，發(fā)展技能，培養(yǎng)能力特別是創(chuàng)造能力，同時受到科學(xué)方法、精神、價值觀的教育，并發(fā)展自己的個性?！皢栴}探究”教學(xué)模式是探究教學(xué)的一種，其流程一般為: 提出問題（創(chuàng)設(shè)情境，啟發(fā)提問）-解決問題（引導(dǎo)組織）-運用問題（知識整合,學(xué)生測評）。七、課時安排： 2課時1、第一課時，用于進行“資料分析 -噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的活動，認(rèn)識DNA是生物的遺傳物質(zhì)。2、第二課時，用于分析肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，認(rèn)識DNA是生物的遺傳物質(zhì)；分析煙草花葉病毒的感染和重建實驗，認(rèn)識RNA也是生物的遺傳物質(zhì)。八、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師

7、組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖設(shè)疑導(dǎo) 入屏幕展示圖片（生活中同學(xué)們聽說過這樣一些俗語：種瓜得瓜，種豆得豆；龍生龍，鳳生鳳，老鼠養(yǎng)兒會打洞。）請問同學(xué)們這是一種什么自然現(xiàn)象呢？思考：為什么后代會和親代如此相似呢？原因何在？學(xué)生對展示的圖片進行比較，發(fā)現(xiàn)它們都有著相同的地方，也有著不同的地方。學(xué)生思考后作出回答 聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)問題情景，以此激發(fā)同學(xué)們對生物遺傳現(xiàn)象的興趣。引導(dǎo)探索設(shè)問1遺傳和變異的現(xiàn)象人類早已認(rèn)識到，但是，遺傳和變異究竟是怎樣發(fā)生的呢？在生物體內(nèi)是什么物質(zhì)對遺傳和變異起著決定作用？設(shè)問2生物的性狀為什么能傳遞給后代呢？是由于生物體內(nèi)具有對遺傳起決定作用的物質(zhì)遺傳物質(zhì)。那么究竟什么是

8、遺傳物質(zhì)呢？生物學(xué)家通過對細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的研究，認(rèn)識到染色體在生物的遺傳中具有重要的作用。提問：染色體的主要成分是什么？在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？回憶生殖過程，比較有絲分裂、減數(shù)分裂、受精作用中染色體的變化規(guī)律回憶染色體的主要成分：DNA和蛋白質(zhì)，怎么確定到底哪一種成分才是遺傳物質(zhì)呢？ 引入遺傳物質(zhì)的知識提出假設(shè)你能設(shè)計實驗找出究竟什么成分是遺傳物質(zhì)嗎？可以嘗試對提出的問題作出猜想和假設(shè)，你的猜想和假設(shè)是什么呢？你的思路是什么？準(zhǔn)備如何設(shè)計？（教師要求不同的小組作出假設(shè)并說明自己的思路，最后提出科學(xué)家的思路是：“設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察D

9、NA的作用”作為學(xué)生對自己設(shè)計思路的評價）。學(xué)生小組討論、作出假設(shè)，提出方案。假設(shè)一、DNA是遺傳物質(zhì)假設(shè)二、蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)假設(shè)三、蛋白質(zhì)和DNA都是遺傳物質(zhì)一、培養(yǎng)學(xué)生針對問題作出假設(shè)的能力，也培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力。二、引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)家提出的設(shè)想，解決問題的實驗設(shè)計思路和方法，激發(fā)探究欲望，體驗成功的喜悅。引導(dǎo)探索解決問題問題升華一、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第49頁。展示噬菌體的模式圖。設(shè)疑1、科學(xué)家為什么把噬菌體作為研究DNA是遺傳物質(zhì)的材料？2、科學(xué)家是如何進行研究的？其關(guān)鍵方法是什么？3、實驗結(jié)果如何？根據(jù)實驗結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？動畫展示用放射性同位素標(biāo)記的噬菌體

10、侵染細(xì)菌的實驗過程。把學(xué)生分成兩組，相互就 “噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”提出問題并相互回答，最后教師點評總結(jié)。根據(jù)教師提問，學(xué)生閱讀、觀察、歸納得出結(jié)論：親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體32P標(biāo)記DNA有32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記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)記教師引導(dǎo)，學(xué)生得出，DNA分子具有連續(xù)性，是噬菌體的遺傳物質(zhì)。學(xué)生討論后提出問題，同時回答對方提出的問題。使學(xué)生知道同位素標(biāo)記法，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。增加互動關(guān)系，激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維引導(dǎo)探索 解決問題二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（一）格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗（動畫展示四組實驗過程）活的R型細(xì)菌

11、感染老鼠 健康活的S型細(xì)菌感染老鼠 死亡滅活的S型細(xì)菌感染老鼠 健康活的R型 + 死的S型感染老鼠 死亡提出問題：1.第、組的實驗設(shè)計目的是什么？2.第、組的實驗設(shè)計目的是什么？3.第、組的實驗設(shè)計目的是什么？4.思考第組老鼠死亡的原因。（教師對學(xué)生的回答作分析和評價，最后引導(dǎo)學(xué)生得出加熱殺死的S型肺炎雙球菌的體內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子可以促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。那么如何找出這種轉(zhuǎn)化因子成為新的思考問題）。（二）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗?zāi)阌惺裁捶椒梢宰C明轉(zhuǎn)化因子是什么？那么它到底是什么呢？你的思路又是什么呢？（教師對學(xué)生的討論進行點評后提出科學(xué)家艾弗里的觀點）。艾弗里是怎么做的呢？1944年，美國

12、科學(xué)家艾弗里和他的同事，做了如下實驗：把S型細(xì)菌的組成物質(zhì)全部分離，并分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，得到如下結(jié)果：設(shè)問：根據(jù)肺炎雙球菌的“離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗”的結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？觀察實驗現(xiàn)象，分組討論并用語言描述實驗的過程，分析實驗結(jié)果。1.第一、二組起對照作用，證明R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的作用2.第二、三組的對照實驗說明了死亡的S型細(xì)菌不具有致死性。3. 第三、四組的對照實驗說明R型活細(xì)菌與S型死細(xì)菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了S型活細(xì)菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。4在第四組實驗中，已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，定含有一種促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的活性物質(zhì)。學(xué)生思考，通過小組討論提出自己的觀點教師引導(dǎo)，學(xué)生

13、小組分析討論，通過圖表對比，得出是S型細(xì)菌的DNA使得R型轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，并能傳遞給后代，說明DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)進行科學(xué)思維訓(xùn)練對科學(xué)家的實驗設(shè)計思想進行思考和討論。訓(xùn)練學(xué)生實驗設(shè)計的一般遵循的原則進行科學(xué)思維引導(dǎo)與訓(xùn)練引導(dǎo)探索解決問題提問遺傳物質(zhì)是否只有DNA一種呢？三、煙草花葉病毒的感染與重建實驗提問：1.遺傳物質(zhì)是不是只有DNA一種？2.沒有DNA的生物遺傳物質(zhì)是什么呢？如煙草花葉病毒。我們來認(rèn)識一下煙草花葉病毒1用TMV的蛋白質(zhì)感染煙葉，煙葉未受感染。2用TMV的RNA感染煙葉，煙葉受到感染。討論分析這樣的實驗現(xiàn)象能說明什么？對于TMV這樣的病毒來說，什么是遺傳物質(zhì)？能不能結(jié)

14、合科學(xué)家的實驗思路設(shè)計實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì)？（教師對學(xué)生的設(shè)計方案進行評價，師生共同選出最佳方案，進行設(shè)計、分析和描述）。最后師生共同得出結(jié)論：在生物界中，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA。所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì) 提問除了煙草花葉病毒，還有什么生物的遺傳物質(zhì)是RNA？學(xué)生進行分組討論，設(shè)計實驗方案，進行實驗探究；然后匯報交流實驗方案和實驗現(xiàn)象、分析原因、得出結(jié)論。閱讀、思考回答問題培養(yǎng)學(xué)生分析能力和自主學(xué)習(xí)的能力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以至用及模仿與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的文字組織和表達能力。歸納總結(jié)通過三個經(jīng)典實驗，關(guān)于什么是遺傳物質(zhì)，你能得出什么結(jié)論？引導(dǎo)學(xué)生對遺傳物質(zhì)的

15、問題有一個總的認(rèn)識，認(rèn)識到：遺傳的基本功能單位-基因，就是一段有功能的核酸，在大多數(shù)生物中即一段DNA，而在RNA病毒中則是一段RNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。學(xué)生分析、思考、討論：DNA是主要的遺傳物質(zhì)培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)的能力。知識升華對學(xué)生進行分組，輪流提問，輪流答題，以提出的問題數(shù)和答對的問題數(shù)之和為成績進行比賽。學(xué)生討論，提問，回答問題增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，同時開發(fā)學(xué)生開放性思維新問題的提出結(jié)合科學(xué)家的實驗，分析作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備哪些特點？ 學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識進行分析，以加深對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用為DNA的分子結(jié)構(gòu)與特點的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)九、板書設(shè)計（一）噬菌體侵染細(xì)菌的實

16、驗1）活動探究結(jié)論親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體32P標(biāo)記DNA有32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記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2）DNA分子具有連續(xù)性，是噬菌體的遺傳物質(zhì)。（二）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1、格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗1）實驗過程活的R型細(xì)菌感染老鼠 健康活的S型細(xì)菌感染老鼠 死亡滅活的S型細(xì)菌感染老鼠 健康活的R型 + 死的S型感染老鼠 死亡2）實驗結(jié)論：加熱殺死的S型肺炎雙球菌的體內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子可以促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。2、艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗1）實驗方法與結(jié)果2）實驗結(jié)論：DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)（三）煙草花葉病毒的感染與重建實驗1）煙草

17、花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。2）在生物界中，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA。所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)十、課后鞏固：1如下圖所示，肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的A、B、C、D四支試管中，一次分別加入從S型細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)有R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的是( )2如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素是A可以在外殼中找到15N和35S B可以在DNA中找到15N和32PC可以在外殼中找到15N D可以在DNA中找到15N、32P、35S3格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，證實了 ( )DNA是遺傳物質(zhì) RNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)S型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的 在轉(zhuǎn)化過程中，S型細(xì)菌的DNA可能進入到了R型菌細(xì)胞中A B C D5DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗格里菲思實驗過程可分為四大步驟：注射無毒性的R型活細(xì)菌，小鼠 ；注射有毒性的S型活細(xì)菌，小鼠患 ；注射加熱殺死了的S型細(xì)菌，小鼠 ；注射“R型活細(xì)菌+殺死的S型