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课 题 6.1.1 DNA是主要的遗传物质
课 时 第一课时
课 型 新 课
教材分析
本小节教材主要讲述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”。本小节的引言部分,首先联系前面所学知识,指出DNA和蛋白质都是染色体的重要组成部分。然后,引导学生思考一个曾经在科学界争议了很长时间的问题:“DNA与蛋白质究竟谁是遗传物质?”这样既点出了本小节要研究的主题,又可以引起学生探究这一问题的兴趣。在讲述DNA是遗传物质的实验证据时,为了加强学生科学思维方法的培养,教材采用了先交代科学家对实验的设计思想,即把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用;然后再讲述实验过程的方法,为了使学生更全面地理解DNA是真正遗传物质这一结论,教材使用了肺炎双球菌转化实验。在讲述“噬菌体侵染细菌”的实验时,是用研究时采用的“同位素标记法”来说明。这样讲述符合科学研究的过程,可以很自然地导出DNA是遗传物质的结论,使学生容易接受,并且能使学生受到科学方法教育。
本节课内容与其他章节的联系:①染色体和DNA的关系,与第一章《组成生物体的化合物》中核酸知识有关;②DNA是遗传物质还与《细胞增殖》有关;③DNA是遗传物质与《生物的生殖和发育》紧密联系。
教学目标:
[知识目标] 通过对DNA是遗传物质的分析及实验的验证,理解染色体是遗传物质的主要载体。
[能力培养] 通过肺炎双球菌的转化实验过程的介绍,培养学生的逻辑思维能力;以噬菌体侵染细菌的实验说明DNA是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
[情感目标] ①养成实事求是的科学态度,培养不断探求和合作的精神。
②实验验证DNA与RNA是遗传物质,强调了生命的物质性,有利于辩证唯物主义世界观的树立。
③通过计算机动画,培养学生的创新意识、初步的运用现代科技手段进行科学研究的素质和学习生物学的兴趣。
教学重点:
①肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。
②噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
教学难点:
肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。
教学方法:
讲解法、讨论法、直观教学法、任务驱动法等。
教学准备:
自制多媒体计算机课件。
教学过程
教 师 活 动 学生活动 设计意图
导入新课屏幕展示两张图片(生活中同学们听说过这样一些俗语:种瓜得瓜,种豆得豆;龙生龙,凤生凤,老鼠养儿会打洞。)请问同学们这是一种什么自然现象呢?还有:一母生九子,连母十个样。这又是一种什么自然现象呢?[设问]遗传和变异的现象人类早已认识到,但是,遗传和变异究竟是怎样发生的呢?在生物体内是什么物质对遗传和变异起着决定作用?我们今天就来学习(屏幕推出课题:第六章 遗传和变异 第一节 遗传的物质基础 一、DNA是主要的遗传物质)探求新知 讨论、思考并回答:说明生物界的遗传变异现象。回忆旧知识。讨论、思考。 从自然界中的自然现象入手,符合学生的认知规律。创设情境,激发学生探究新知识的兴趣和欲望。
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[设问]生物的性状为什么能传递给后代呢?是由于生物体内具有对遗传起决定作用的物质——遗传物质。那么究竟什么是遗传物质呢?本节课我们将从分子水平上来探讨生物的遗传问题。生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究,认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。[提问]染色体主要化学成分是什么?在这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?越来越多的科学实验证明,生物体内主要的遗传物质是DNA,而不是蛋白质。 观看、思考。回忆在有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中,染色体的变化规律。回忆学过的知识并回答。 通过设疑,激发学生的学习兴趣和欲望,同时也充分体现了任务驱动教学法。使学生体会到染色体在生物的传种接代中能保持一定的稳定性和连续性。回忆旧知识,为学习新知识作铺垫。
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怎样证明DNA是遗传物质呢?(你的思路如何?)科学家的思路是:设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用。下面介绍两个著名的实验。(一)肺炎双球菌的转化实验(动画展示四组实验过程)①活的R型细菌感染老鼠 健康②活的S型细菌感染老鼠 死亡③灭活的S型细菌感染老鼠 健康④活的R型 + 死的S型感染老鼠 死亡通过四组实验的讨论可以看出:在第四组实验中,已经被加热杀死的S型细菌中,定含有一种促使R型细菌转化成S型细菌的活性物质,那么它到底是什么呢?1944年,美国科学家艾弗里和他的同事,做了如下实验:把S型细菌的组成物质全部分离,并分别与R型细菌混合培养,得到如下结果: 对科学家的实验设计思想进行思考和讨论。观看动画并思考。思考第四组老鼠死亡的原因。猜想一下科学家会怎样做? 交代科学家对实验的设计思想,是为了加强学生科学思维能力的培养。动画直观、形象,使学生在时间和空间上对实验的全过程有一个感性认识。同时还培养学生的观察能力和空间想象能力。
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学生通过上图对比,得出是S型细菌的DNA使得R型转化成S型细菌,并能传递给后代,说明DNA是遗传物质。(二)噬菌体侵染细菌实验引导学生阅读教材第三页。首先展示噬菌体的模式图。[设疑]①科学家为什么把噬菌体作为研究DNA的遗传物质的材料?②科学家是如何进行研究的?亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S标记 观看、讨论、思考,得出结论。阅读教材第3~4页并回答,由于T2噬菌体只有DNA和蛋白质两种化学物质组成,而DNA是由C、H、O、N、P五种元素组成,蛋白质是由C、H、O、N,有的含有P和S元素组成的。所以科学家采用放射性同位素标记法进行研究。 通过设疑,激发学生的学习兴趣和欲望,体现了任务驱动教学法。培养学生的逻辑思维能力。培养学生的自学能力。通过设疑,激发学生的学习兴趣和欲望,体现了任务驱动教学法。
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动画展示用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程。(三)遗传物质的种类[提问]遗传物质是否只有DNA一种呢?(还有RNA。)引导学生看教材第四页。[课堂巩固]①艾弗里的实验结果证明S型细菌中哪种物质导致R型细菌转化的,说明了什么?②噬菌体侵染细菌实验证明蛋白质是遗传物质,还是DNA是遗传物质?③在证明DNA是遗传物质的几个著名实验中,在实验设计思路中最关键的是什么?(分开DNA和蛋白质,单独观察它们的作用。) 观看、讨论、思考、总结得出结论:DNA分子具有连续性,是遗传物质。看书并回答:除了DNA外还有RNA,如烟草花叶病毒,它不含DNA,只含有蛋白质和RNA,在这两种成分中科学家研究证明RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。讨论、思考并回答:(略) 利用多媒体技术多种信号的刺激,体现直观教学法。让学生明白 “DNA是主要的遗传物质”这句话中的主要两字的意义。发展思维,巩固新知识,及时反馈教学效果。
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小 结本节课学习了:(一)肺炎双球菌转化实验:证明S型细菌中的DNA是转化因子并能够使后代具有连续性——说明是遗传物质。(二)噬菌体侵染细菌实验:证明噬菌体的蛋白质和DNA两种成分中是DNA进入细菌体内并产生出与亲代噬菌体性状相同的子代噬菌体——说明DNA是遗传物质。(三)遗传物质的种类:除了DNA外还有RNA,但绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。布置作业完成P6复习题第一、二、三题。[教后札记] 同老师一起整理、归纳所学的知识。 整理新知识,培养学生的归纳能力。
减数分裂
亲代
雄体
减数分裂
精 子
卵细胞
受精
作用
受精卵
有丝
分裂
子代
2N
2N
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