DNA是主要的遗传物质教学设计 .doc

DNA是主要的遗传物质教学设计陕西礼泉一中 郑启桂一、 教学分析1. 教材分析DNA是主要的遗传物质位于必修二第三章第一节。本课时内容在教材中起到承上启下的关键作用，从前面所学的有丝分裂、减数分裂和受精作用，认识到染色体在前后代遗传中所起的联系作用，而染色体的主要成分是DNA和蛋白质。那么，遗传物质是DNA还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔。本课时通过三个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有 RNA而没有DNA的事实，得出"DNA是主要的遗传物质"这一结论。通过对经典实验的回顾和分析，不仅让学生辩证唯物的理解遗传物质的本质，而且让学生学会用科学思想思考问题，用科学方法解决问题，获得终生学习的能力，充分体现了新课程理念。2。学情分析 通过前面的学习，学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，了解了生物生殖发育过程，掌握了染色体、蛋白质与DNA的化学组成等相关知识，熟悉同位素标记技术生物科学研究中的应用，这为新知识的学习奠定了基础。二、 教学目标1知识与技能 ： 总结“DNA是主要的遗传物质”的科学探索过程。 知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，是目前自然科学研究的主要方法。 理解DNA是主要的遗传物质2过程与方法: 通过分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路，逻辑思维能力得以提高。 通过“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验，由特殊到一般的归纳思维能力得以提高。3情感态度与价值观： 通过总结DNA是遗传物质的科学探索过程，学习科学家善于总结他人经验、在工作中互相合作，严谨求实的科学态度以及对真理追求不懈的科学精神。 遗传物质主要是DNA，也有RNA，强调了生命的物质性，树立辩证唯物主义世界观。 认同科学与技术的关系，二者相互促进，相辅相成。 认同科学发展是一个不断纠正错误、发现真理的过程。三、教学重点（1）肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。（3）证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。四、教学难点（1）肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。（2）学会科学研究的方法。五、教学方法探究与讨论式教学；小组合作学习六、教学设计流程设疑导入 问题引导呈现探究 讨论实验结果 归纳总结七、课堂实施教学环节教师组织学生活动设计意图复习引入，创设情景，导入新课设疑提问：1. 性状与基因的关系是怎样的？2. 基因和染色体的关系是怎样的？3. 染色体是由哪两种化合物组成的？作为遗传物质的应该是哪一种物质4. .你认为作为遗传物质可能具有什么特点？ 学生回顾所学知识，思考回答相关问题，总结遗传物质的特点：能够自我复制，结构比较稳定，具有储存遗传信息的能力。寻找新旧知识的结合点，以“问题”引入新课，培养学生分析和解决问题的能力，激发探究欲望。 对遗传物质的早期推测 指导学生读教材思考： 1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？2.为什么会有这种认识？讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：组成DNA的脱氧核苷酸只有4种而组成蛋白质的氨基酸种类有20种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。 进一步激发学生对遗传物质认识的研究 DNA是遗传物质的的证据I 科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。 I、肺炎双球菌的体内转化实验 1、讲述并投影两种菌落的比较； 菌落荚膜毒性R型菌落粗糙无荚膜无毒S型菌落光滑有荚膜有毒2、 投影细菌转化实验的课件引导学生观察实验，讨论分析以下问题： 预测第一组和第二组实验结果会怎样？为什么？ 第三组的“加热杀死”是什么意思？加热的温度控制在多少度？教师指出加热的温度一般不超过90度，杀死是指S菌失去了感染能力，但里面的遗传物质并没有被破坏。 第四组实验里活的S菌是怎么来的？ 提取出的S菌的后代仍然是S菌，这说明什么？ 究竟是什么物质使R菌转化为有毒的S菌？教师多媒体显示格里菲思的猜测：在加热杀死的S菌中必然存在某种“转化因子”使R菌转化为有毒的S菌 了解两种肺炎双球菌的区别认真观察实验的演示过程，思考回答所提问题，得出以下结论：回答第一组小鼠不会死，因为R菌没有毒性，第二组小鼠会死，因为S菌是有毒性的。 思考作答：说明这种转化是可以遗传的 积极思考得出S菌应该是由活的R菌转化而来的。 引入本节课的第一个关键实验。激发学生科学探究的热情 引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家严谨的态度和合作精神。体验科学探索的艰辛，学习科学精神，养成科学态度。 DNA 是遗传物质的的证据这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？ 、肺炎双球菌的体外转化实验讲述并投影： 只有加入哪种物质R菌才能转化为S菌呢？ DNA水解物是什么？解释是加入DNA酶，把DNA降解脱氧核苷酸，说明只有完整的DNA才能发生转化作用。 艾弗里的实验说明什么？ 艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？学生思考、分析、讨论得出结论：把DNA和蛋白质分开，单独地直接地观察这两种物质的作用。 认真观察实验的演示过程，思考回答所提问题 学生思考、讨论，展示学习成果： 1、只有加入DNA哪种物质R菌才能转化为S菌2、 分析比较得出关键思路在于把DNA和蛋白质分开来，单独观察它们的作用。3、 结论：DNA是转化因子即遗传物质。引入美国科学家艾弗里和他同事们的工作 进一步总结归纳出科学探究要有科学思路，要善于总结他人经验 DNA 是遗传物质的的证据 介绍由于艾弗里所提DNA纯度不够高，还含有少量蛋白质，所以在他提出结论之后，并没有被所有的科学家认同 、噬菌体侵染细菌的实验投影：1、 T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式2、投影分别用不同放射性元素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程。 先分析35S标记的实验现象 上清液放射性很高，说明上清液主要成分是什么？ 沉淀物放射性很低，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的35S？大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？说明噬菌体在繁殖的时候有没有用到蛋白质呢？多媒体课件显示用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的过程，引导学生分析： 上清液放射性很低，说明上清液有没有32P呢？ 沉淀物放射性很高，说明在大肠杆菌体内有没有被标记的32P？大肠杆菌裂解释放子代噬菌体进行检测，与我们刚才预测的结果一样吗？ 说明噬菌体在繁殖的时候用到了哪种物质？最后引导学生把这两个同位素标记实验综合起来分析，由学生归纳出结论。3、 根据实验结果你能得出什么结论？4、 上述实验运用了哪些技术手段？ 总结：以上实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。 引起学生思考 并得到学生认同观察课件的演示过程，了解相关知识：1 噬菌体的结构2 噬菌体的繁殖 营寄生生活 在遗传信息的指导下进行繁殖 繁殖原料来自宿主大肠杆菌子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。 思考得出结论主要成分是被35S标记的蛋白质。 在新的噬菌体里果真没检测到35S得出结论：没用到蛋白质 学生回答，几乎没有，也就是几乎没有DNA了 在新的噬菌体里果真检测到32P分析得出结论：用到DNA 分析、讨论相关问题，展示学习成果：1、DNA是在亲子代之间发生连续性的物质，即DNA是遗传物质；蛋白质不是遗传物质。 2、采用了放射性标记技术、分离提纯技术、离心技术等技术手段 让学生认识到一个正确的结论可以通过不同的途径获得。 培养学生分析问题，归纳结论的能力 认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程； 认同科学的发展离不开技术的支持。 设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？投影烟草花叶病病毒感染烟草的实验，展示几种常见的RNA病毒，由于这些病毒只由RNA和蛋白质构成，所以这类病毒的遗传物质是RNA而不是DNA 总结上述探究活动，得出：DNA是主要的遗传物质。进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，DNA是主要的遗传物质的原因。归纳总结投影总结： 细胞生物遗传物质是DNA 非细胞生物的遗传物质是DNA或RNA,所以说DNA是主要的遗传物质 加深理解、巩固、深化所学知识。