3.1DNA是主要的遗传物质 教案 高一生物人教版必修一.doc

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1、噬菌体侵染细菌的实验教学设计 一、教材内容分析噬菌体侵染细菌的实验是人教版普通高中新课程生物必修2遗传与进化中第3章第1节的内容。本部分内容之前已经介绍了格里菲斯和艾弗里的“肺炎双球菌的转化实验”。而“噬菌体侵染细菌的实验”是比之前的实验更具说服力的一个实验,教师应引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结论。本内容是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变打下了基础。二、学习对象分析初中的生物课本对细菌、病毒已经有所介绍，高中必修一也在介绍原核生物与真核生物时，也了解了病毒是一种寄生的没有细胞结构的生物。可以简要跟学生介绍大肠杆菌和噬

2、菌体，引发回忆。高中学校没有成熟的实验条件供学生亲自做噬菌体侵染细菌的实验，因此教师应该形象直观地展示科学探索的过程，引导学生的思路再现一遍科学家的实验探究过程，达到发展学生科学思维能力的目的。三、教学策略由“格里菲斯和艾弗里肺炎双球菌转化实验”的不足之处引入新内容，让学生思考如何对这一问题进行研究，提高说服力，培养他们分析问题和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。四、教学目标1.知识与技能：(1)理解“噬菌体侵染细菌”的实验过程；(2)分析RNA是

3、遗传物质的实验设计思路；(3)理解DNA是主要的遗传物质。2.情感态度和价值观：(1) 探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。体验科学探索的艰辛过程；(2) 领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力。五、教学重点和难点1.重点：(1)噬菌体侵染细菌的原理和过程。(2)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。2.难点：证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。六、教学设计流程复习导入 问题引导探究 探究实验过程 归纳总结实验结论 拓展延伸 七、课堂实施教学环节教师组织和引导学生活动设计意图复习旧知创设情景导入新课回顾：格里菲斯的实验过程并得出结论：灭活的S菌里有某种“转化因子

4、”使得无毒R菌转化成了有毒的S菌。接着艾弗里接过“科学探究”的接力棒，巧妙的将DNA和蛋白质等物质分离开来，单独地、直接地观察DNA和蛋白质的作用。因而，艾弗里得出的结论是“DNA是转化因子，DNA是遗传物质”。格里菲斯和艾弗里的肺炎双球菌的转化实验，虽然对“蛋白质是遗传物质”的主流思想提出了挑战和动摇，然而科学界还是有一部分科学家对此结果表示不信服，为什么呢？一是因为肺炎双球菌不是研究遗传物质最理想的实验材料，因为成分太多，扩大了实验范围。二是由于当时技术所限，艾弗里提得最纯的DNA中也含有0.02%的蛋白质。也不足以说明DNA就真的是遗传物质。因此仅凭这个实验难以服人。那么怎样设计才能让人

5、无可挑剔呢？回忆旧知识，引发学生思考以及进一步学习探究过程的欲望。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。教学过程噬菌体侵染细菌的实验介绍实验材料：大肠杆菌、T2噬菌体展示大肠杆菌和T2噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、组成成分、寄生和繁殖方式。重走科学之路，重温经典思想：（假如你是赫尔希和蔡斯，你会怎样做呢？）逐步引导：1.遗传物质是亲代和子代之间的枢纽，作为T2噬菌体的遗传物质需要怎样处理才能传递给子代呢？2.如何追踪哪种物质进入大肠杆菌内部呢？用什么方法？标记什么元素？3.详细讲解赫尔希和蔡斯的具体实验过程。5.讲解噬菌体侵染大肠杆菌的过程

6、播放视频：噬菌体侵染大肠杆菌的过程（吸附注入合成组装释放）小组讨论1.遗传物质一定会进入大肠杆菌内部2.同位素标记法蛋白质（35S）DNA（32P）3.学生阅读教材，探讨实验过程。总结侵染过程让学生认识到逐步探究的实验过程，领会设计者理念。认同科学的发展离不开技术的支持。思考讨论思考：1.如何获得被35S和32P标记的T2噬菌体?2.搅拌的目的?搅拌不充分是否有影响？3.离心的目的?4.为什么需要保温一段时间？保温时间过长或过短有什么影响？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。1.分别用含35S和含32P的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染两组被标记的大肠杆菌，就能分别获

7、得被35S和含32P标记的噬菌体。2.搅拌的目的：使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体与大肠杆菌分离开来。搅拌不充分会使吸附在细菌表面的噬菌体未脱离大肠杆菌，从而导致被35S标记的蛋白质外壳的放射性出现在沉淀物中。3.离心使噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离开，形成上清液和沉淀物两层。蛋白质外壳在上清液中，大肠杆菌（包括子代噬菌体）在沉淀物中。4.保温的目的：使噬菌体充分侵染大肠杆菌。 保温时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放子代，经离心后子代噬菌体分布在上清液中，也会使32P的放射性出现在上清液中。 保温时间过短，部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经搅拌后亲代噬菌体与细菌分离，分布在上清液中，使上清液中出现32P的放射性。认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。课堂小结练习题