高中生物人教版必修二 3.1DNA是主要的遗传物质 教案

DNA是主要的遗传物质
(人教版《生物》必修2,遗传与进化，第3章，第1节)
姓名
单位
课型
新课
课时
１课时
教学对象
高一学生
是否采用多媒体
是
一、教材分析
本课时内容在教材中起到承上启下的关键作用，学生已知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? 通过对经典实验“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验” 的回顾和分析，尤其是“噬菌体侵染细菌实验”是当时证明DNA是遗传物质的实验中最具影响力和最经典的，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。本课从分子层面认识遗传物质的本质，还可以为后面学习DNA的复制、基因的表达和基因突变打下基础。?
二、学情分析
本节授课对象为高一年级学生。是在已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用，认识到染色体在遗传中起联系作用的基础上，来学习DNA是主要的遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌体内及体外转化实验”以及“噬菌体侵染细菌实验”。因此学生已经具有等相关的知识储备，具有一定的探究能力、分析能力和归纳能力。 但“噬菌体侵染细菌实验”涉及了同位素标记法、病毒培养以及复杂的实验过程，同时需要上学期的内容铺垫，学生理解和分析有一定的难度。
三、教学资源与策略
针对教材内容，本节课我主要采用了问题探讨与实验设计教学。对于“肺炎双球菌的转化实验”部分，主要是由学生自主学习，PPT展示再配合我设计的一系列问题，引导学生深入理解科学家设计实验的思路、意义以及得出的结论。“噬菌体侵染细菌实验”是本节课的难点之一，操作步骤复杂，我将其整合到学生熟悉探究实验中，串出一条主线，以探究实验的思路学习经典实验，清楚地分析了实验是怎么做的？为什么要这样做？能得出什么结论？从而突出了本节课的重点，突破了难点。
四、教学目标
1. 知识目标：
(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程；
?(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路；
?(3)理解DNA是主要的遗传物质。
　　2. 能力目标：
领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力；
3. 情感态度价值观：
(1)认同与人合作在科学研究中的重要性；?
(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；
(3) 探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的重要作用。
五、教学重难点
教学重点：
(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；?
(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。?
(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
2. 教学难点：
(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；
(2)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
六、教法与学法
教法：
问题情境教学法、实验（设计）教学法、小组合作学习
学法：
（1）思考问题串，深入分析理解“噬菌体侵染细菌实验”；
（2）将“噬菌体侵染细菌实验”整合到探究实验的一般流程中，通过问题分析、比较，得出结论。
七、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
在人们对遗传物质的认识过程中，当时已知的有
1、基因决定性状。（孟德尔）
2、基因在染色体上。（萨顿、摩尔根）
3、染色体由DNA和蛋白质组成。
思考：DNA和蛋白质，谁是遗传物质？
阅读课本第42-43页，了解当时对DNA和蛋白质的认识，猜想遗传物质。
梳理已有知识，思考逻辑关系。
阅读、思考，提出自己的观点。
1、温故
2、引出本课的题目
自主学习、分析思考
学习新课

一、肺炎双球菌转化实验
（一）格里菲思实验
阅读P43第三段，简述R型细菌和S型细菌的区别。
结合图3-2，讨论：
第一步、第二步对照说明什么？（R菌—不致死，S菌—致死。）
第二步、第三步对照说明什么？（加热杀死的S菌——不致死。）
第三步、第四步对照说明什么？ （R菌与死亡的S菌混合后产生了S型活菌，并且这种转化的性状可以遗传。）
实验先进行第一步、第二步的目的是什么？可否直接进行第四步？（对照；否）
该实验有无证明DNA 是遗传物质？实验的结论是什么？ （Ｓ菌中含有“转化因子”，可以将Ｒ菌转化为Ｓ菌。）
遗留问题：S菌体内成分很多，怎样确认哪个是遗传物质？
（二）艾弗里实验
请大家将此图画在笔记上，注意标号标注准确。
讨论：
第①②③④步对照说明什么？（前四种不是遗传物质。）
第⑤⑥⑦步对照说明什么？（DNA是转化因子。）
设计第⑧步实验，有必要吗？为什么？（证明是DNA本身而不是DNA的碎片或单位使细菌转化。）
实验最关键的设计思路是什么？（设法把DNA和蛋白质分开，单独地直接地去观察DNA或蛋白质的作用。）
该实验能否证明蛋白质不是遗传物质？能否证明DNA是主要的遗传物质？（能；否。）
遗留问题：DNA无法100%提纯，纯度最高时也有0.02%的蛋白质。有必要继续研究吗？怎样改进？
1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用同位素标记法,为这个争论画上了句号。
二、噬菌体侵染细菌实验
（一）思路：
1、原料---噬菌体。
自主学习P44最后一段，了解噬菌体；
自主学习P45“相关信息”，说出噬菌体的优势？
DNA和蛋白质的组成元素分别是什么？
2、方法---同位素标记法。用什么元素标记？
（二）、过程：
探究实验的一般流程：
分组并编号
分别向甲、乙两支试管中加入等量的35S-蛋白质和32P-DNA标记的T2噬菌体。
实验处理及培养
分别用甲、乙两组的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，短时间保温后，搅拌离心。
实验检测及现象：
1、检测什么？（放射性）
2、检测部位？（上清液和沉淀物）
3、进入大肠杆菌的物质有几种可能？（DNA、蛋白质、两者都进）
4、实验现象是：
（1）甲组放射性同位素主要分布在上清液;乙组放射性同位素主要分布在沉淀物。
（2）进一步观察发现，甲组子代噬菌体检测不到35S-蛋白质，乙组子代噬菌体检测到32P-DNA。
实验分析
噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，而蛋白质外壳留在外面。
实验结论 DNA是遗传物质。
思考：是否所有生物的遗传物质都是DNA ？
提醒：补齐标题！
自主学习课本内容，描述两者之间的区别。
运用“条件——结果”分析法，进行小组讨论，回答
思考并提出自己的想法
交叉小组讨论、思考、回答
思考并提出自己的观点
自主学习P44最后一段
自主学习P45“相关信息”。
回顾探究实验的一般流程。
思考：怎样实现对噬菌体的标记？ 能否直接用培养基培养？为什么？
注意：合适的温度与时间
思考：搅拌和离心的目的是什么？
分析作答
思考相关问题
比较、分析，得出结论
简介烟草花叶病毒实验
此部分内容比较简单，由学生自主学习，培养自学能力。
通过问题的步步深入，深入理解实验设置的目的、含义及结论。
既引导学生思考也引出下一主题。
交叉分组是为了“逼迫”每位同学都要回答问题，从而主动参与到学习中来。
问题串的设置是引导学生由浅入深地分析实验的目的、方法、思路、结论，从而真正理解实验。
既引导学生思考也引出下一主题。
自主获取知识并进行分析
回顾DNA和蛋白质的组成元素，找出不同元素，引出同位素标记法
主动思考实验思路

用已经学过的探究实验的基本流程解决实验内容，有利于回顾旧知识同时串出清晰的主线。
用《必修1》学过的关于病毒的知识 解决问题
检验学生自学能力

引导学生思考、分析
分析实验现象，培养探究意识和分析推理能力。
缜密思维，逻辑推理。
拓展知识，为完整结论的得出做铺垫。
课堂小结
请同学们重新梳理一下思路，分析自然界中的各种生物的遗传物质分别是什么？怎样理解“DNA是主要的遗传物质”的含义？
回顾、分析、总结、回答。
总结归纳，加深对“DNA是主要的遗传物质”这一重要结论的认识。
反馈练习
思考： T2噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入了，蛋白质外壳并未进入，可子代噬菌体却拥有与亲代相同的蛋白质外壳，请分析其来源。
思考并完成。
通过反馈练习检测学生对本节课知识点的掌握情况，是对本节课知识的巩固。
课后拓展
请用简图方式表示以下三种情况可能出现的现象：
1、只有DNA进入了大肠杆菌，但保温时间过长。
2、只有蛋白质进入了大肠杆菌。
3、 DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌。
课后完成
培养设计实验的能力，发散思维。巩固科学方法的学习及运用知识的能力。
八、教学评价
九、教学反思

十、板书设计
第1节 DNA是主要的遗传物质
肺炎双球菌转化实验： “S”菌有转化因子 DNA是遗传物质
（格里菲思） （艾弗里）
噬菌体侵染细菌实验：
分组编号
实验处理
实验检测
实验分析
实验结论 DNA是遗传物质