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1R菌活菌注射小白鼠正常R菌无毒性2S菌活菌注射小白鼠死亡S菌能使小白鼠致死3S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DNADNA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。