DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì) 2

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1、DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì) 陜西禮泉一中 鄭啟桂 一、 教學(xué)分析 1. 教材分析 《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》位于必修二第三章第一節(jié)。本課時(shí)內(nèi)容在教材中起到承上啟下的關(guān)鍵作用，從前面所學(xué)的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用，認(rèn)識(shí)到染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用，而染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。那么，遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢?教材在此埋下伏筆。本課時(shí)通過(guò)三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，最后列舉少數(shù)生物只有 RNA而沒(méi)有DNA的事實(shí)，得出"DNA是主要的遺傳物質(zhì)"這一結(jié)論。通過(guò)對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的回顧和分析，不僅讓學(xué)生辯證唯物的理解遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，而且讓學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)思想思考問(wèn)題，

2、用科學(xué)方法解決問(wèn)題，獲得終生學(xué)習(xí)的能力，充分體現(xiàn)了新課程理念。 2。學(xué)情分析 通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，了解了生物生殖發(fā)育過(guò)程，掌握了染色體、蛋白質(zhì)與DNA的化學(xué)組成等相關(guān)知識(shí)，熟悉同位素標(biāo)記技術(shù)生物科學(xué)研究中的應(yīng)用，這為新知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。 二、 教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 ： ⑴ 總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的科學(xué)探索過(guò)程。 ⑵ 知道肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和“同位素標(biāo)記法”研究噬菌體侵染細(xì)菌所采用的方法，是目前自然科學(xué)研究的主要方法。 ⑶ 理解DNA是主要的遺傳物質(zhì) 2．過(guò)程與方法: ⑴ 通過(guò)分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的

3、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，邏輯思維能力得以提高。 ⑵ 通過(guò)“同位素標(biāo)記法”來(lái)研究噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，由特殊到一般的歸納思維能力得以提高。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀： ⑴ 通過(guò)總結(jié)DNA是遺傳物質(zhì)的科學(xué)探索過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)家善于總結(jié)他人經(jīng)驗(yàn)、在工作中互相合作，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度以及對(duì)真理追求不懈的科學(xué)精神。 ⑵ 遺傳物質(zhì)主要是DNA，也有RNA，強(qiáng)調(diào)了生命的物質(zhì)性，樹(shù)立辯證唯物主義世界觀。 ⑶ 認(rèn)同科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，二者相互促進(jìn)，相輔相成。 ⑷ 認(rèn)同科學(xué)發(fā)展是一個(gè)不斷糾正錯(cuò)誤、發(fā)現(xiàn)真理的過(guò)程。 三、教學(xué)重點(diǎn) （1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。 （2）噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)原理和過(guò)程。 （

4、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。 四、教學(xué)難點(diǎn) （1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。 （2）學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法。 五、教學(xué)方法 　　探究與討論式教學(xué)；小組合作學(xué)習(xí) 六、教學(xué)設(shè)計(jì)流程 設(shè)疑導(dǎo)入 → 問(wèn)題引導(dǎo)呈現(xiàn)探究 → 討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果 → 歸納總結(jié) 七、課堂實(shí)施 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師組織 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 復(fù)習(xí)引入，創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課 設(shè)疑提問(wèn)： 1. 性狀與基因的關(guān)系是怎樣的？ 2. 基因和染色體的關(guān)系是怎樣的？ 3. 染色體是由哪兩種化合物組成的？作為遺傳物質(zhì)的應(yīng)該是哪一種物質(zhì) 4. .你認(rèn)為作為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？ 學(xué)

5、生回顧所學(xué)知識(shí)，思考回答相關(guān)問(wèn)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(chǔ)存遺傳信息的能力。 尋找新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)，以“問(wèn)題”引入新課，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)探究欲望。 對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 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)為遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)？ 2.為什么會(huì)有這種認(rèn)識(shí)？ 講述：限于當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí)水平，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)處于主導(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(lèi)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

6、步激發(fā)學(xué)生對(duì)遺傳物質(zhì)認(rèn)識(shí)的研究 DNA是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)I 科學(xué)家是如何認(rèn)識(shí)DNA是遺傳物質(zhì)的呢，讓我們重溫科學(xué)家對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)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(wú)莢膜 無(wú)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(wèn)題： ① 預(yù)測(cè)第一組和第二組實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)怎樣？為什么？ ② 第三組的“加熱殺死”是什么意思？加熱的溫度控

7、制在多少度？ 教師指出加熱的溫度一般不超過(guò)90度，殺死是指S菌失去了感染能力，但里面的遺傳物質(zhì)并沒(méi)有被破壞。 ③ 第四組實(shí)驗(yàn)里活的S菌是怎么來(lái)的？ ④ 提取出的S菌的后代仍然是S菌，這說(shuō)明什么？ ⑤ 究竟是什么物質(zhì)使R菌轉(zhuǎn)化為有毒的S菌？ 教師多媒體顯示格里菲思的猜測(cè)： 在加熱殺死的S菌中必然存在某種“轉(zhuǎn)化因子”使R菌轉(zhuǎn)化為有毒的S菌 了解兩種肺炎雙球菌的區(qū)別 認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)的演示過(guò)程，思考回答所提問(wèn)題，得出以下結(jié)論： 回答第一組小鼠不會(huì)死，因?yàn)镽菌沒(méi)有毒性，第二組小鼠會(huì)死，因?yàn)镾菌是有毒性的。 思考作答

8、：說(shuō)明這種轉(zhuǎn)化是可以遺傳的 積極思考得出S菌應(yīng)該是由活的R菌轉(zhuǎn)化而來(lái)的。 引入本節(jié)課的第一個(gè)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)。激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的熱情 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。 DNA 是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)Ⅱ 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(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步探究“轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)，你將如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？

9、 Ⅱ、肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 講述并投影： ① 只有加入哪種物質(zhì)R菌才能轉(zhuǎn)化為S菌呢？ ② DNA水解物是什么？ 解釋是加入DNA酶，把DNA降解脫氧核苷酸，說(shuō)明只有完整的DNA才能發(fā)生轉(zhuǎn)化作用。 ③ 艾弗里的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么？ ④ 艾弗里的實(shí)驗(yàn)思路和研究成果對(duì)我們有什么啟示？ 學(xué)生思考、分析、討論得出結(jié)論：把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)地直接地觀察這兩種物質(zhì)的作用。 認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)的演示過(guò)程，思考回答所提問(wèn)題 學(xué)生思考、討論，展示學(xué)習(xí)成果： 1、只有加入DNA哪種物質(zhì)R菌才能轉(zhuǎn)化為S菌 2、

10、 分析比較得出關(guān)鍵思路在于把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)來(lái)，單獨(dú)觀察它們的作用。 3、 結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子即遺傳物質(zhì)。 引入美國(guó)科學(xué)家艾弗里和他同事們的工作 進(jìn)一步總結(jié)歸納出科學(xué)探究要有科學(xué)思路，要善于總結(jié)他人經(jīng)驗(yàn) DNA 是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)Ⅲ 介紹由于艾弗里所提DNA純度不夠高，還含有少量蛋白質(zhì)，所以在他提出結(jié)論之后，并沒(méi)有被所有的科學(xué)家認(rèn)同 Ⅲ、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 投影： 1、

11、T2 噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物質(zhì)（元素）組成、寄生和繁殖方式 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(guò)程。 先分析35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ① 上清液放射性很高，說(shuō)明上清液主要成分是什么？ ② 沉淀物放射性很低，說(shuō)明在大腸桿菌體內(nèi)有沒(méi)有被標(biāo)記的35S？ ③大腸桿菌裂解釋放子代噬菌體進(jìn)行檢測(cè)，與我們剛才預(yù)測(cè)的結(jié)果一樣嗎？ ④說(shuō)明噬菌體在繁殖的時(shí)候有沒(méi)有用到蛋白質(zhì)呢？ 多媒體課件顯示用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生分析： ① 上清液放射性很低，說(shuō)明上清液有沒(méi)有32P呢？ ② 沉淀物放射性很高，說(shuō)明在大腸桿菌體內(nèi)有沒(méi)有被

12、標(biāo)記的32P？ ③大腸桿菌裂解釋放子代噬菌體進(jìn)行檢測(cè)，與我們剛才預(yù)測(cè)的結(jié)果一樣嗎？ ④ 說(shuō)明噬菌體在繁殖的時(shí)候用到了哪種物質(zhì)？ 最后引導(dǎo)學(xué)生把這兩個(gè)同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)綜合起來(lái)分析，由學(xué)生歸納出結(jié)論。 3、 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)。 引起學(xué)生思考 并得到學(xué)生認(rèn)同 觀察課件的演示過(guò)程，了解相關(guān)知識(shí)： 1 噬菌體的結(jié)構(gòu) 2 噬菌體的繁殖 ① 營(yíng)寄生生活 ② 在遺傳信息的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖 ③ 繁殖原料來(lái)自宿主大腸桿菌 ④子代噬菌體從宿主細(xì)胞裂解釋放。

13、 思考得出結(jié)論主要成分是被35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。 在新的噬菌體里果真沒(méi)檢測(cè)到35S 得出結(jié)論：沒(méi)用到蛋白質(zhì) 學(xué)生回答，幾乎沒(méi)有，也就是幾乎沒(méi)有DNA了 在新的噬菌體里果真檢測(cè)到32P 分析得出結(jié)論：用到DNA 分析、討論相關(guān)問(wèn)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(shí)到一個(gè)正確的結(jié)論可以通過(guò)不同的途徑獲得。 培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題，歸納結(jié)論的能力

14、 認(rèn)同人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過(guò)程； 認(rèn)同科學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)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？ 投影煙草花葉病病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)，展示幾種常見(jiàn)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(lèi)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：DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 進(jìn)一步明確某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。 歸納 總結(jié) 投影總結(jié)： 細(xì)胞生物遺傳物質(zhì)是DNA 非細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì) 加深理解、鞏固、深化所學(xué)知識(shí)。