DNA是主要的遗传物质复习课教学设计.doc

第1节 DNA是主要的遗传物质复习课教学设计
（洪洞一中 高三年级 卫文超）
一、教材分析
“DNA是主要的遗传物质”一节是人教版新课程教材必修2《遗传与进化》第3章第1节的内容，本节在本模块中具有承上启下作用：前两章学习了“遗传因子的发现”和“基因和染色体的关系”后，知道遗传和染色体有关系，而染色体又主要由DNA和蛋白质组成的，那么，遗传物质是DNA还是蛋白质？教材通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实，得出DNA是主要的遗传物质这一结论。所以本章是第1章、第2章的延续，DNA作为遗传物质又具有什么特点，怎么样行使功能呢？这又为第4、5、6章的内容作了铺垫。
二、学情分析
尽管学生已学过这部分内容，也在高二阶段已体会了两个经典实验的发现过程，但学生对于实验过程中，相应的实验现象、实验结论以及所遵循的实验原则（单一变量、对照等）方面不能准确把握；对于同位素标记法在必修一的光合作用实验中涉及到，但在本节教学中，同样要用到同位素标记法，但用什么标记，怎样标记，不同的标记会出现怎么样不同的结果，同学们仍然不是很清楚；另外，复习生物的遗传物质又可以和必修一核酸这一节相关内容相联系。
三、教学目标
《生物课程标准》本节具体内容标准为：分析“肺炎双球菌的转化实验”的原理和过程，得出相应的结论；分析“噬菌体侵染细菌的实验”的原理 过程，得出相应的结论；说出“烟草花叶病毒的感染实验”的原理和过程，得出相应的结论；概述人类对遗传物质的探索过程，并得出“DNA是主要的遗传物质”的结论；认同科学实验技术的发展在探索遗传物质过程中的作用。
（1）知识与技能
①总结“DNA是主要遗传物质”的探索过程
②分析证明DNA是主要遗传物质的实验设计思路
③探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用
（2）过程与方法
培养学生分析、思考、探究实验的能力，对科学实验的方法、原理、设计做进一步的理解，提升实验设计的可操作性，同时领会实验技术进步对遗传物质探索的重要作用
四、教学重点和难点：
重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程；
噬菌体侵染细菌的原理和过程
难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程
五、教学策略：
因为是高三第一轮复习，所以我采用以下的复习模式：基础知识梳理——拓展基础知识—构建知识网络——典型例题解析——学生自主演练。通过问题引领的方式进行知识复习和纵向联系，学生自主构建知识框架，通过精选典例，学会知识应用。
六、教学过程设计
第1节 DNA是主要的遗传物质
（一）DNA是遗传物质
1. 肺炎双球菌的转化实验
（1）体内转化实验：格里菲思
提出问题，学生讨论：
① S型球菌和R型球菌结构的区别，哪种有毒，会使小鼠和人患什么病？
② R+加热杀死的S型球菌混合培养后，注射到小鼠体内，在死亡的小鼠体内能找到哪几种球菌？
③ 为什么加热杀死的S型球菌还能使R型球菌转化为S型球菌？
④ S型球菌能转化成R型球菌吗？
⑤ 转化的本质是什么？
⑥ 这属于变异吗？属于哪一种？
⑦整个实验设计遵循什么原则？自变量是什么？
⑧通过实验得到什么结论？
（2）体外转化实验：艾弗里及其同事
提出问题，学生讨论：
① 艾弗里等人实验成功的关键是什么？
② 艾弗里等人实验的不足之处是什么？
③ 通过此实验得到什么结论？
④ 在小鼠体内和培养基上进行转化时，S型球菌和R型球菌数量增长的过程有何区别？
总结：通过以上两个实验得到什么结论？
例题分析：例1．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
A．存活、存活、存活、死亡 B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活
答案D
分析：小鼠是否死亡取决于是否有S型细菌，或者直接加入，或者是R型活菌通S型细菌DNA转化而来。
2. 噬菌体侵染细菌的实验
提出问题，学生讨论：
① 为什么肺炎双球菌的转化实验结论不令人信服？选用细菌和噬菌体作实验材料的优点是什么？两个实验共同的设计思路是什么？
② 概括噬菌体侵染细菌的过程？
③ 如何标记噬菌体？35S和32P分别标记什么？为什么不能用C、H、O、N来标记？
④ 用搅拌器搅拌、离心的目的分别是什么？
⑤ 噬菌体的DNA进入细菌体内复制自身的DNA时需要的模板、原料分别是什么？合成自己的蛋白质外壳时需要哪些材料？所需酶、能量、原料、场所由谁提供？
⑥ 以35S标记噬菌体侵染细菌时，沉淀物具有很低放射性的原因是什么？
⑦ 以32P标记噬菌体侵染细菌时，上清液具有很低放射性的原因是什么？
⑧ 通过实验得到什么结论？
例题分析：
例2. 以含（NH4）235SO4、KH231PO4的培养基培养大肠杆菌，再向大肠杆菌培养液中接种以32P标记的T2噬菌体（S元素为32S），一段时间后，检测子代噬菌体中的S、P元素，下表中对结果的预测，可能发生的是 （ ）
选项
S元素
P元素
A
全部32S
全部31P
B
全部35S
多数32P、少数31P
C
全部32S
多数32P、少数31P
D
全部35S
多数32P、少数31P
答案 D
分析：先看标记的对象是噬菌体还是细菌，再看标记的元素是什么。如果是细菌：标记元素为C、H、O、N则子代噬菌体核酸和外壳都会有标记；标记元素为S则外壳有标记，标记元素为P则核酸有标记；如果是噬菌体：标记元素为C、H、O、N、P则子代噬菌体核酸部分标记，标记元素为S则子代噬菌体均无标记。
（二）RNA也是遗传物质
例题分析：
例3．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟草叶，但二者致病病斑不同（如下图A），试分析图B中（a）、（b）、（c）三个实验并回答问题。

（1）（a）表示用 感染烟草叶，结果 。
（2）（b）表示用 感染烟草叶，结果 。
（3）（c）表示用 感染烟草叶，结果 。
（4）（d）表示由人工合成的新病毒，其产生的后代是 型。
（5）整个实验说明 。
答案（1）TMV的蛋白质外壳 无病斑 （2）HRV的RNA出现HRV感染烟草叶的病斑 （3）TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的新病毒 出现HRV感染烟草叶的病斑 （4）HRV （5）RNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质
通过此例题的讲述让学生能更深刻地理解RNA是遗传物质。
（三）DNA是主要的遗传物质
1．具有细胞结构的生物（无论是原核还是真核）其遗传物质都是DNA。
2．不具有细胞结构的生物——病毒：多数遗传物质是DNA，如T2噬菌体。少数遗传物质是RNA，如HIV病毒，SARS病毒。
3．针对整个生物界来说，生物的遗传物质是核酸，DNA是主要的遗传物质。
例4、下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是 ( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
答案 B
七、板书设计
第1节 DNA是主要的遗传物质
（一）DNA是遗传物质
1. 肺炎双球菌的转化实验
2. 噬菌体侵染细菌的实验
（二）RNA也是遗传物质
（三）DNA是主要的遗传物质
八、学生自主演练：学案和资料相关内容
九、教后反思
本节教学中：
（1）通过设置问题串引导学生重温科学家所做的实验，使学生理解实验原理、原则、方法步骤、实验现象，在讨论交流的基础上对实验结论进行领悟和延伸。
（2）引导学生联系遗传信息的携带者——核酸、DNA的复制和基因控制蛋白质的合成；联系细菌的培养技术，物质的提取、分离技术等。
（3）引导学生对典型例题尤其是高考真题进行反思，使知识应用灵活化、方法化，并让学生体会高考真题的魅力和内涵。