DNA是主要的遗传物质教学设计.doc

“探索遗传物质的过程”教学设计
一、教材分析
1、 内容和地位
“探索遗传物质的过程”一节是苏教版“遗传与进化”第四章第一节的内容，是在前面学习了有关细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用以及孟德尔的遗传规律的基础上进行学习的。前面的内容已经阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是DNA还是蛋白质呢？本节通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后提出少数生物的遗传物质是RNA，得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。本节在内容上与教材中前后章节知识联系密切，是学好第四章的基础；在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，让学生重走科学家的探究之路，以掌握科学探究的实验思路与一般方法。
2、 重难点
教学重点
（1）肺炎双球菌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
（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
（2）如何理解DNA是主要的遗传物质。
二、 教学目标
1、知识目标
1) 通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，理解DNA是遗传物质。
2) 知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌的实验中所采用的方法，是目前自然科学研究的主要方法。
2、能力目标
1）利用肺炎双球菌的转化实验中最关键的实验设计思路，训练学生的逻辑思维能力。
2）利用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生的归纳思维能力。
3、情感目标
1）通过模拟科学发现的过程，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的精神。
2）在教学过程中，渗透科学的认知论，帮助学生树立辩证唯物主义世界观
三、教学过程设计
导入：
通过对孟德尔遗传规律以及细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的学习，我们已经知道生物的遗传与细胞中的染色体有关。染色体的主要成分是蛋白质和DNA。
对于遗传物质的推测
那么组成染色体的DNA和蛋白质，哪一个才是遗传物质呢？20世纪20年代，多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。如果作为遗传物质，应具备下列条件：
1、分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异；
2、能自我复制，前后代保持一定的（连续性）；
3、能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状；
4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。
格里菲思的肺炎球菌体内转化实验
师：科学家们通过不断的实践探索，最终得出了正确结论，让我们一起回顾对于遗传物质探索过程的几个经典实验。
师：阅读课本P53积极思维第一段，思考格里菲思的转化实验材料是什么？
生：R型和S型的肺炎球菌和小鼠。
师：R型和S型球菌有什么区别？
生：讨论。
师：总结并列表比较。
荚膜是细菌的细胞壁外具有水分的黏胶状物质，主要成分是多糖和蛋白质。

菌落
荚膜
毒性
S型细菌
表面光滑
有
有
R型细菌
表面粗糙
无
无
师：阅读实验过程，并思考每个实验分别得出了什么结论。
生：阅读，讨论。
师：总结。
实验
方  法
现 象
结          论
1
R菌活菌注射
小白鼠正常
R菌无毒性
2
S菌活菌注射
小白鼠死亡
S菌能使小白鼠致死
3
S菌高温灭活
小白鼠正常
加热杀死的S菌不使小白鼠致死
4
高温灭活的S菌+R菌
小白鼠死亡
死亡的S菌中有使R菌转化的因子
这里的加热处理温度一般不超过60℃，所谓“杀死”是指使得S型球菌失去感染力，并不代表转化因子的彻底破坏。
师：格里菲思的实验能得出什么结论。
生：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，能将R型活菌转化为S型活菌。
师：格里菲思并不知道转化因子究竟是什么物质。假如你是当时的科学家，你认为要确定“转化因子” 是什么物质，你该如何设计这个实验呢？
生：思考，发表自己的观点。
师：引导学生思考，组成细菌的成分（化合物）有多种，如何确定其中的某一种才是转化因子。（关键思路是：把各种化合物分开，单独观察，确定单一变量 。）
艾弗里DNA转化实验
（PPT）实验方法及过程
师：艾弗里采用了什么方法？
生：将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合培养。
师：从艾弗里的实验图解中，你可以得出什么结果？
生：加入S型活菌的DNA，R型菌才转化为S型菌，且与纯度有关；加入其它物质，不能使R型细菌发生转化。
师：但是，艾弗里转化实验所使用的DNA中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。那么，还有没有更具有说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢？
生：思考，讨论。
师：提示。是否有更好的实验材料,可以不用经过人工提纯DNA，就能单独地去观察DNA或蛋白质的作用呢？
噬菌体侵染细菌的实验——DNA是遗传物质
师：PPT介绍T2噬菌体的结构（蛋白质外壳和内部的DNA）、增殖特点（T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。）及侵染过程（flash）。
师：观察噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程，并且思考以下两个问题1）此实验采用了什么方法？2）为什么用35S标记蛋白质外壳、32P标记T2噬菌体DNA？
生：思考发言。
教师加以补充和总结1）同位素标记法2）在T2噬菌体的组分中。60%是蛋白质。40%是DNA，而只有蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。
师：从这个实验中，我们可以得到什么结果？
生：发言。（第一组：在新形成的噬菌体中没有检测到35S，第二组：在新形成的噬菌体中检测到32P）教师列表总结。

亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
第二组实验
32P标记DNA
有32P标记DNA
DNA有32P标记
DNA分子具有连续性，是遗传物质
第一组实验
35S标记蛋白质
无35S标记蛋白质
外壳蛋白质无35S
师：这个实验我们可以得出结论：DNA是遗传物质。所有生物的遗传物质都是DNA吗？
生：不是。有些病毒的遗传物质是RNA。
烟草花叶病毒侵染烟草的实验——RNA也是遗传物质
师：阅读P55，了解烟草花叶病毒的结构与组成以及证明RNA是遗传物质的方法。
小结：
1.格里菲思 肺炎双球菌的转化实验 存在转化因子
2.艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验 DNA是转化因子
3.赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 DNA才是真正的遗传物质
4.有些病毒不含DNA，只含RNA和蛋白质 RNA也是遗传物质

DNA是主要的遗传物质
四、教学反思
本节课在学教程中，根据学生已有的知识基础，依照学生的认知规律，在教师的主导下，灵活利用媒体有步骤、分层次地创设问题情境，引导学生探究、发现，得出结论，从而让学生初步学习到科学研究的方法，达到了掌握知识、培养能力的目的。通过噬菌体侵染细菌实验、肺炎双球菌转化实验和烟草花叶病毒重建实验，得出DNA是主要遗传物质这一结论，并在实验过程中，让学生了解确定实验设计思路、正确选择实验方法的重要性，让学生经历了一次科学探究活动。学生不是被动地接受知识，而是重新经历科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。在较好地实现了设定的教学目标的基础上，培养了学生的探究精神和创造性思维。