人教生物版必修2第三章第一节DNA是主要的遗传物质

《DNA是主要的遗传物质》教学设计
一
、指导思想
本节课是人教版必修2第三章第一节。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。因此，笔者在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。
二
、教材分析
1
内容和地位
“DNA是主要的遗传物质”一节，主要讲述DNA是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。先联系了前面所学的有关细胞学知识（有丝分裂、减数分裂和受精作用），阐明了染色体在前后代遗传中起联系作用。再通过对染色体化学成分分析得知，染色体的主要成分是DNA和蛋白质。那么遗传物质是什么呢？通过“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”证明了DNA是遗传物质。最后说明只有RNA，没有DNA的生物，RNA是遗传物质。
本节课在第三章中占有重要的位置，学生只有真正理解这部分内容，才能在生物性状遗传和变异的复杂现象中，从根本上懂得生物遗传和变异的实质和规律。
2
教学重点
证明DNA是遗传物质的直接证据是“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，因此这两个实验的原理和过程是本小节的重点。
3
教学难点
是噬菌体侵染细菌实验的原理和科学方法教育。因从染色体的两种成分DNA和蛋白质出发，到设法把二者分开，分别单独去观察、分析它们的作用，和正确选择实验材料，都是一个理性的科学思辩、科学方法形成的过程，故确定为教学难点。
三
、学情分析
1
学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识，知道蛋白与核酸的化学元素组成、生物生殖过程等。教师可以承上启下，以此导入新课学习。
2
高中生已经具有一定的认知能力。思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但很不完善，仍需设计教师主导的定向教学活动。同时，他们的心智还不能完全有效控制其行为冲动，对有兴趣的事物乐于专注，而不感兴趣的事，可能就视而不见，听而不闻。另外，涉及科学方法方面的知识也非常少。故在教学中，可以通过典型事例分析，创设问题情境，激发学生学习兴趣，引导学生探索，学习怎样观察、分析、推理和归纳；学习怎样选择材料、设计实验，进行科学方法训练。
四
、教学目标设计
知识目标
1
了解遗传物质的主要载体和遗传的基本类型
2了解噬菌体的基本组成
3
了解遗传物质的特点
4理解“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”的过程、原理和结论。分析两个实验的设计思路。
能力目标
1
通过模拟科学发现，学习科学研究的方法，培养科学探究能力。
2
通过感性图文资料学习，培养信息处理能力。
3
进一步培养分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决实际问题的能力。
态度观念目标
1
通过模拟科学发现，培养实事求是的科学态度和交流点拨、不断探究科学精神。
2
在教学过程中，渗透科学的认知论，树立唯物辨证观。
3分析体会实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
五
、教学方法设计
根据“双主”原则和启发式教学思想，以培养学生的科学素质为指导，侧重科学方法教育为目标，本节采用“探究----发现”教学模式。使用的教学方法有：事例列举法，讨论法，比较法，归纳法和CAI演示法等。注重学生能力的培养，在“引导、转化”上下功夫，老师通过列举事例，模拟科学发现，启发引导学生积极思考，进行分析、讨论、归纳和总结，完成教学任务。
附：“探究----发现”课堂教学模式基本结构
活动程序：
定向质疑
→
引导探索
→
交流点拨→
反馈应用

教学策略：
创设情景
→
指导调控
→
启发总结
→
设计评价




学习策略：
活动定向
→
学习探究
→
结论整合
→
深化扩展


能力培养：
观察思维
→
分析推理
→
综合创新
→
迁移应用
六
、媒体设计
依照重点、高效、形象和低成本的原则，本节所使用的媒体主要是多媒体平台、自制CAI课件。课件制作中，主要对噬菌体侵染细菌实验做动画处理，其它以静态画面形式展示。也可以把相关的图表画面制成投影胶片，用投影仪在普通教室进行教学。
七
、课时安排
2课时。第一课时主要内容为肺炎双球菌的转化实验，第二课时重点评析噬菌体侵染细菌的实验，略讲烟草花叶病毒实验，最后小结所有生物的遗传物质。
八
、教学过程设计
定向质疑
遗传变异与染色体的关系
染色体的组成
哪种成分是遗传物质
引导探索、交流点拨
分析：遗传物质应具备哪些特点
回顾科学家探索历程、作出假设：DNA可能是遗传物质
分析证明DNA是遗传物质的实验
CAI肺炎双球菌转化实验
CAI噬菌体侵染细菌过程
CAI烟草花叶病毒实验
小结：
DNA是遗传物质
RNA也是遗传物质
总结：DNA是主要的遗传物质，染色体为主要载体
反馈应用
课堂练习
课后作业
说明：
教师活动
教学环节
媒体
学生活动
(二)教学过程表
程序
教师活动
学生活动
设计意图
定向质疑
回顾有丝分裂、减数分裂及受精作用的过程，提出问题：（1）生物子代与亲代性状相似的原因是什么？（2）什么在生物遗传中具有重要作？（3）染色体的主要成分是DNA和蛋白质，谁是遗传物质？（4）遗传物质具有什么特点？通过引导和学生讨论推出遗传物质的四个特点。
分析、思考，得出结论。
激发兴趣，引入新课。
引导探究1
过渡问题：什么物质会具有这四个特点呢？
一、遗传物质的早期推测。
分析、归纳：DNA更可能是遗传物质。
体会探究过程，培养分析归纳的能力。
引导探究2
二、肺炎双球菌的转化实验。1格里菲思实验学生阅读课本分析S型和R型肺炎双球菌的特点动画展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验。并提出问题，问题如下:（1）.实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？（2）.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？
分析、讨论、归纳：
加热
杀死的S型细菌中含有某种可以使活的R型菌转化成S型菌的物质，即转化因子。
沿着科学的发展轨迹分析问题。1.培养学语言组织能力。2.培养观察能力和分析问题的能力。3.培养处理信息和归纳总结能力4.培养的合作精神。
引导探究3
提问：如果你是科学家艾弗里，你会选择什么方法来设计实验呢，实验设计思路如何？
分析、讨论、归纳：可以设法把蛋白质和DNA
分开，单独地观察它们的作用。
探究实验材料是生命科学研究中重要内容，落实科学方法教育
引导探究4
2、艾弗里的体外转化实验演示艾弗里的实验过程，问：各组实验可以得出什么结论 属于什么对照？为什么要补充最后一组实验？
探究、分析问题得结论：S型菌的DNA是转化因子。补充最后一组实验的目是进一步证明DNA是转化因子而非它的水解产物。
领会科学家的实验方法。
引导探究5
问：格里菲思和艾弗里的实验可以证明DNA具有遗传物质的什么特点？
学生在老师引导下分析归纳。
培养分析、归纳的能力。
引导探究6
实际在当时的情况下，很多科学家也并不同意艾弗里的,这又是为什么呢？艾弗里实验中提取的
DNA
纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此仍有人对实验结论表示怀疑。问：有什么方法可以完全把DNA和蛋白质分开？（提示：联系所学的化学知识。）
引入了下一实验:噬菌体细菌的实验。
引导探究7
三、
噬菌体侵染细菌实验：（1）投影阐明T2噬菌体的结构特点、寄生方式。（2）课件展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验。让学生用语言总结实验过程，提出问题分组观察、讨论。问题如下：①实验用了什么方法？②用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？DNA和蛋白质是分别标记还是一同标记？如何标记？③如何对噬菌体进行标记？搅拌和离心的目的分别是什么？④实验结果如何？上清液和沉淀物中不同的放射性说明了什么？⑤子代噬菌体中可以检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质，说明什么？⑥噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？⑦该实验能不能证明蛋白质不是遗传物质？⑧该实验能证明DNA具有遗传物质的什么特点？该实验的结论是什么？⑨讨论分析：为什么被35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，搅拌离心后沉淀物中还有较低的反射性？⑩讨论分析：为什么被32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，搅拌离心后上清液中还有较低的反射性？通过一连串的问题，进一步体会实验设计的思路和噬菌体侵染细菌的过程并得出结论：DNA是遗传物质。过渡问题：DNA是唯一的遗传物质吗？
回答问题。思考、讨论，交流。（后同）1、2组学生讨论分析第⑨题，3、4组学生讨论第⑩题。然后派代表陈述理由，其他同学进行评价分析。并总结出该实验应该注意的事项：搅拌离心的时间要恰当。
体会科学探究方法，培养解决问题的能力以及语言表达能力。
整
合
四、烟草花叶病毒重建实验展示烟草花叶归纳病毒重建实验
分析得出结论：
只有RNA的生物，RNA是遗传物质
说明科学结论的相对性
提供感性材料，小结探究过程，利用课堂练习4，了解DNA在细胞中分布特点。思考：噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是主要的遗传物质吗？引导学生归纳小结各类生物的遗传物质。
1
DNA是主要的遗传物质2
染色体是DNA主要载体3
生物遗传分细胞核遗传和细胞质遗传
强化对结论的准确理解
反馈应
用
结合噬菌体侵染细菌实验，引导分析DNA作为遗传物质的特点
讨论总结：分子结构具有相对的稳定性，能够自我复制，能控制蛋白质的生物合成，能产生可遗传的变异
巩固本节重点内容
展示设计的不同类型练习题
思考、分析、回答
反馈、巩固，深化、理解
九
、板书设计
板书是对课堂主要内容的提炼和概括，是一节课灵魂所在。我采用总结式板书，边探究、边总结、边板书，反映探究的过程，体现板书的目的性、启发性，强化本节教学设计的意图。
板书
第三章第一节（一）DNA是主要的遗传物质
遗传物质应具备的特点。
遗传物质的早起推测。
肺炎双球菌的实验。
1格里菲斯的体内转化实验
2、艾弗里的体外转化实验
三、
噬菌体侵染细菌实验：
四、烟草花叶病毒重建实验：
结论：RNA也是遗传物质
十
、教学评价设计
在对学生的教学评价中，着眼于学生主动参与意识的培养，以体现科学方法教育为主，落实设定的知识、能力、态度观念等方面的教学目标。在评价方式上，以老师主导的形成性评价为主，根据教学进程设置各种类型的形成性问题，引导学生观察、分析、讨论、归纳总结，以求及时反馈教学效果，调整教学进程。最后，设置一些练习题，强化对教学内容的巩固。如下1、2题评价学生预备知识掌握情况。题3、6
评价学生阅读自学能力。题4、5、7、8反馈学生对知识理解的准确性，巩固所学知识，培养学生分析问题、解决问题的能力。题9、10、11、12反馈课堂教学中有关科学方法的内容。
附练习题：
1
有丝分裂特征、减数分裂和受精作用的特点各是什么？
2
构成细胞的化合物有哪些？DNA在细胞内的分布特点？构成DNA、蛋白质的化学元素分别是什么？
3
染色体、病毒的化学成分分别是什么？噬菌体的组成特点？
4具有DNA的生物体（包括真核细胞、原核细胞和只有DNA的病毒）以
为遗传物质；对于只含有RNA的病毒来说
是遗传物质。所以说，绝大多数生物的遗传物质是
，少数是
。
是主要的遗传物质.所有生物的遗传物质是
。
5
用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体后，3H应发现于噬菌体的______________。
6
据分析，衣藻细胞中的DNA分布是：染色体占84％，
叶绿体占14％，线粒体占0.3~1.0％，游离态占0.9~1.0％，这个事实说明______
______________________________。
7
作为遗传物质，在结构上应该具有______；能通过_____，保持前后代的连续性；能通过控制_______合成，控制生物的一系列性状。
8
将一个萝卜生长点细胞的细胞核，移植到一个去了核的白菜体细胞中，这个细胞若能发育成一个植物体，其性状可能（
）
A
都是萝卜性状
B主要是萝卜性状，还有白菜性状
C
都是白菜性状
D主要是白菜性状，还有萝卜性状
9
20世纪40~60年代间，科学家相继用不同的实验证明了DNA是遗传物质，这些实验都是设法把_______和______分开，以便能够_____去观察DNA的作用。
10证明DNA是遗传物质的最关健的实验设计思路是什么？实现这一设计思路，需具备怎样的技术手段？
11
细菌转化实验，进一步证明DNA是遗传物质，这说明科学结论具有
可_____性。而烟草花叶病毒实验则说明科学结论具有______性。
12
利用32P、35S标记的_________法，是分子生物学研究中常用的一种方法，可以间接地检测看不见的DNA和蛋白质。
十一
、教学反思
素质教育的目标之一，就是注重学生科学素质的培养。本节课在实施教学教程中，依照学生的认知规律，在教师的主导下，通过媒体有步骤、分层次地创设问题情境，引导学生探究、发现，得出结论，从而让学生学到了科学研究的方法，达到了掌握知识、培养能力的目的。加上现代化的教学手段使用，容易调动学生的探究积极性，主动参与到课堂教学过程中。同时，利用课堂反馈练习和课后作业等评价手段，及时对教学的效果进行了检测和巩固，从而较好地实现了设定的教学目标。