1、DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)瓜州一中 焦文杰一、 教材內(nèi)容分析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(jìn)化中第3章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先以“問題探討”的形式呈現(xiàn)了曾經(jīng)在科學(xué)界爭議了很久的問題：“DNA和蛋白質(zhì)到底誰是遺傳物質(zhì)？”目的在于引導(dǎo)學(xué)生思考如何對這一問題進(jìn)行研究，激發(fā)學(xué)生的探究欲望；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)上教材詳細(xì)講述了DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)”，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)是從分子的層次上認(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(dá)

2、和基因的突變打下了基礎(chǔ)。二、 教學(xué)策略 回顧前兩章的主干知識，體會早期科學(xué)家對于遺傳物質(zhì)的探究歷程，了解到遺傳物質(zhì)位于染色體上，引出新的問題“遺傳物質(zhì)究竟是DNA還是蛋白質(zhì)？”激發(fā)學(xué)生的好奇心導(dǎo)入新課。讓學(xué)生思考如何對這一問題進(jìn)行探究，培養(yǎng)他們分析問題解決問題的能力，通過重溫科學(xué)家的探究歷程，領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)選材的巧妙、思維的嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)；通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。三、 教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能：（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）理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2、過程與方法：（1）領(lǐng)悟科學(xué)研究的過程與方法，

3、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力；（2）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。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀：（1）體驗(yàn)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。四、重點(diǎn)和難點(diǎn)1.重點(diǎn)（1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。（2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。（3）證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路。2.難點(diǎn)（1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。（2）證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路。五、教學(xué)設(shè)計(jì)流程 設(shè)疑導(dǎo)入問題引導(dǎo)呈現(xiàn)探究討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納總結(jié)拓展延伸六、課堂實(shí)施教學(xué)環(huán)節(jié)教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課導(dǎo)入：遺傳，俯拾皆

4、是的生物現(xiàn)象，其中的奧秘卻隱藏至深。人類對它的探究之路，充滿著艱難曲折，卻又那么的精彩絕倫！同學(xué)們通過前兩章的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道了，科學(xué)家對于遺傳物質(zhì)的探究做了大量的實(shí)驗(yàn)： 孟德爾提出了遺傳因子的假說約翰遜給了遺傳因子一個(gè)新的名稱：基因薩頓提出基因在染色體上的假說摩爾根證明了基因確實(shí)在染色體上。到底基因是染色體的哪種組分，接下來我們來共同學(xué)習(xí)今天的課程-DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)生回顧所學(xué)知識，思考回答相關(guān)問題，總結(jié)遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)：能夠自我復(fù)制，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，具有儲存遺傳信息的能力。鞏固舊知，引出新問，激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)入新課。對遺傳物質(zhì)的早期推測指導(dǎo)學(xué)生讀教材思考：1、 在20世紀(jì)早期人們普遍認(rèn)為遺

5、傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)？2、 為什么會有這種認(rèn)識？講述：限于當(dāng)時(shí)的認(rèn)識水平，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。分析當(dāng)時(shí)認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的原因：組成DNA的脫氧核苷酸只有4種而組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類有20種，蛋白質(zhì)的多樣性很容易和生物的多樣性相聯(lián)系。進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對遺傳物質(zhì)認(rèn)識的研究格里菲斯的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)科學(xué)家是如何認(rèn)識DNA是遺傳物質(zhì)的呢，讓我們重溫科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識過程吧。I、肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1、講述并投影兩種菌落的比較；菌落莢膜毒性R型菌落粗糙無莢膜無毒S型菌落光滑有莢膜有毒2、投影細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的課件引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，討論分析以下問題： （1）、活的R型細(xì)

6、菌會自發(fā)的轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌嗎？為什么？（2）對比第一、第四組實(shí)驗(yàn)，可以得出什么結(jié)論？ 認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)的演示過程，思考回答所提問題，得出以下結(jié)論：1、不會，因?yàn)榈谝唤M實(shí)驗(yàn)小鼠存活。2、加熱殺死的S菌能夠促使活的R菌轉(zhuǎn)變?yōu)榛畹腟菌，即加熱殺死的S菌中含有促使這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化因子。引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)探究歷程，親身體驗(yàn)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。體驗(yàn)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。艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)疑：這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢？S菌的化學(xué)成分很多，要找到轉(zhuǎn)化因子，最關(guān)鍵的思路是什么？如果讓你來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步探究“轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)，你將如何

7、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？ 、肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)講述并投影：思考：1、該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是什么?蘊(yùn)含了哪些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則？2、能夠得出什么結(jié)論？學(xué)生思考、分析、討論得出結(jié)論：把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地直接地觀察這兩種物質(zhì)的作用。學(xué)生思考、討論，展示學(xué)習(xí)成果：1、控制變量原則，將多個(gè)變量分解為單個(gè)變量進(jìn)行研究；對照性原則。2、 結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子即遺傳物質(zhì)。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生探究問題與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及創(chuàng)新意識。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)講述：艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA純度最高時(shí)也還有少量的蛋白質(zhì)，當(dāng)時(shí)仍然有學(xué)者認(rèn)為是這少量的蛋白質(zhì)在起作用，不愿接受DNA是轉(zhuǎn)化因子的結(jié)論。這種懷疑有道理嗎？、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)講

8、述并投影：1、T2 噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，說明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物質(zhì)（元素）組成、寄生和繁殖方式，演示其侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)變化。2、投影分別用不同放射性元素標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程。思考：1、為什么選擇噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料？2、為什么要用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？如何標(biāo)記？3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果你能得出什么結(jié)論？4、上述實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了哪些技術(shù)手段？總結(jié)：以上實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。觀察課件的演示過程，明確在噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，DNA進(jìn)入了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼停留在細(xì)胞外。分析、討論相關(guān)問題，展示學(xué)習(xí)成果：1、DNA是在親子代之間發(fā)生連續(xù)性的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)；蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。2、采用了放射性標(biāo)記技術(shù)、分離提純技術(shù)、離心技術(shù)等技術(shù)手段讓學(xué)生認(rèn)識到一個(gè)正確的結(jié)論可以通過不同的途徑獲得。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。設(shè)疑：是不是所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA呢？投影并講述：展示幾種常見的RNA病毒，由于這些病毒只由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，所以這類病毒的遺傳物質(zhì)是RNA而不是DNA總結(jié)上述探究活動(dòng)，得出：D