高三生物人教版必修2- 3.1 DNA是主要的遗传物质 教学设计

教学设计
授课教师 课题 DNA是主要的遗传物质
知识点来源 学科：生物 年级：高三 教材版本：人教版高中生物必修二 所属章节：第三章第1节
教学设计
内 容
教学目的 1.通过本节课的学习，学生能够概述“DNA 是主要的遗传物质”及其探索过程，阐明证明 DNA 是主要的遗传物质的实验设计思路； 2.通过体验科学研究的方法，探讨实验技术在证明 DNA 是主要遗传物质中的作用，为形成科学思维，提高科学探究能力，养成生物学学科核心素养奠定基础。
教学重点难点 教学重点： 肺炎双球菌转化实验的原理和过程； 教学难点： 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
教材分析 本节课是人教版高中生物必修 2《遗传与进化》第3章第 1节的内容，主要内容包括科学家对遗传物质的早期推测以及 DNA 是主要的遗传物质的直接证据— “肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。通过前面两章的学习，学生已经掌握了孟德尔、摩尔根等人对遗传现象的研究过程，在此基础上，本节课将继续带领学生从分子层面上认识基因的本质，这就为学生以后学习 DNA 的复制、基因表达和基因突变打下了基础。因此，本节课在整个必修 2 的学习中，起到了承上启下的作用。 此外，本节课向学生介绍了两个经典的生物学实验，不仅让学 生“重走科学探索之路”，更重要的是，学生通过亲身体验科学研究的思路和方法，能够学习科学家严谨的态度，对于养成科学思维、提高科学探究的能力有着重要的作用。
学情分析 学生在学习本节课之前，已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成等相关知识，为学生学习新课提供了知识基础。 另外，高中学生具备了一定的认知能力，思维的连续性和逻辑 性也初步建立，但还很不完善，他们对事物的探究有激情，但往往对探究的目的、过程及结论不能够完全确定。因此，教师在设计课程时，应首先向学生明确整个实验的目的，以问题为驱动，引导学生体验科学探究的过程，得出实验的结论。
教学方法 讲授法、读书指导法、谈论法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
问题情境 导入新课 俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”，这句话显示了生物的基本特征之一—遗传。生命之所以能够代代延续，主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递。前面我们学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用，着重分析的是染色体的行为及数目的变化，可见染色体在生物的遗传中起着重要作用，由此提问： 染色体主要由什么物质组成 谁才是遗传物质呢？ 学生回忆染色体由DNA和蛋白质组成 DNA是遗传物质 回忆旧知，启发新知，激发学生的学习兴趣
层层设疑 讲授新知 DNA是遗传物质这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索得到的，请同学们阅读教材思考： 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？ 现在我们知道遗传物质并不是蛋白质，而是DNA，在生物学中，我们通常采用什么方法证明我们的观点呢？ 下面我一起沿着科学家探索真理的足迹重温证明DNA是遗传物质的经典实验 学生阅读教材，指出由于当时人们对DNA的结构没有清晰的认识，导致人们认为蛋白质是遗传物质 采用实验的方法 培养学生自主学习，合作学习的意识
格里菲斯肺炎双球菌转化实验 1.实验材料： 格里菲斯选择小鼠和肺炎双球菌做实验，请同学们阅读教材，尝试总结两种肺炎双球菌的区别： 2.比较两种细菌的区别 3.实验过程 通过实验过程提问： （1）第一组和第二组的实验说明了什么？ （2）第三组的实验说明了什么？加热破坏的是什么结构？ 教师根据学生回答情况，补充蛋白质经加热失活，DNA在加热的情况下解旋，当温度降低，结构会恢复到原来状态。 （3）第四组实验中，加热致死的S型细菌为什么又“复活”了？ 教师补充：第三组实验已经否定了加热杀死的S型细菌会复活的可能。 由此得出本次实验的结论：加热杀死的S型细菌中必然存在某种转化因子，促使R型细菌转化成S型细菌。 这种转化因子是什么呢？ 学生阅读教材，认真思考教师所提出的问题，并尝试总结回答 学生通过对格里菲斯四组实验的分析，回答如下： （1）说明S型菌有毒，R型菌无毒 （2）第三组实验说明加热致死的S型菌无毒，加热破坏了S型菌的DNA和蛋白质 （3）有的同学认为加热杀死的S型细菌直接复活；也有的同学认为是加热杀死的S型细菌使R型细菌发生了转变 调动学生学习的主动性和积极性 培养学生发现问题，解决问题的能力 促使学生形成严谨的科学思维
艾弗里肺炎双球菌转化实验 你认为找出转化因子的关键思路是什么？ S型细菌中都有哪些物质呢？如何将他们分开呢？ 同学们很聪明，这就是继格里菲斯实验之后，艾弗里所做的科学实验，他将S型细菌的蛋白质、多糖类荚膜和DNA分别与R型细菌混合，结果发现只有S型细菌的DNA与R型细菌混合，培养基中才能既有S型细菌，又有R型细菌。 同时，艾弗里还做了另一组实验，他将放有S型细菌DNA和R型细菌的培养基中加入了DNA酶，结果发现培养基中不会出现S型细菌，此实验说明了什么？ 由此我们得出DNA是遗传物质，而蛋白质和多糖等不是遗传物质的结论。 在当时，艾弗里的实验结论并没有被大多数人所接受，因为即使提纯DNA纯度最高时，还含有0.02%的蛋白质，那么如何才能完全排除蛋白质的影响呢？请同学们预习赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，看看他们的实验采取了什么方法，是如何排除蛋白质的影响，从而证明DNA是遗传物质的 首先明确S型细菌中都有哪些物质，然后设法将这些物质分开单独研究 有蛋白质、脂质、糖类和DNA 说明只有完整的S型细菌的DNA才可以使R型细菌发生转化 培养学生独立思考问题，解决问题的能力和勇于探索的科学探究能力 促进学生形成严谨的逻辑思维和科学思维