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1、高 中 生 物 教 学 设 计 方 案教材版本人教版 生物必修2 第三章第一节教学内容DNA是主要的遗传物质课 型新 授 课指导思想DNA是主要的遗传物质是人教版生物必修2遗传与进化的第三章基因的本质第一节的内容。教材选择了两个经典的实验：“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”， 并按照科学家的探索历程，以问题的形式引领学生层层深入地进行思考：从存在某种转化因子转化因子是DNADNA是遗传物质，最关键的是设法把DNA与蛋白质分开通过同位素标记法把DNA和蛋白质完全分开，单独地、直接地观察它们的作用，得到DNA是遗传物质的结论。教学目标知识目标了解并掌握肺炎双球菌转化实验过程、结论。
2、噬菌体侵染细菌的实验的过程、结论及采用的方法“同位素标记法”， 同位素标记法是目前自然科学研究的主要方法之一。理解并总结DNA是主要的遗传物质。技能目标通过模拟科学发现，学习科学研究的方法，培养学生的科学探究能力。通过图文资料的学习，培养学生的信息处理能力及图文转换的能力。进一步培养分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决实际问题的力。情感目标概述人类对遗传物质的探索历程，历经24年。是学生认识科学的发现是不断深化、不断完善的过程。培养学生学习要坚持不懈的努力。通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决实际问题的能力，发展科学思维和创新的能力。教材内容分 析教学重点肺炎双球菌转化实验的原
3、理和过程。噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。教学难点肺炎双球菌转化实验的原理和过程。学生情况分 析高一年级的学生对遗传物质已经具有初步的了解，并且认知结构已经基本形成，思维能力更加成熟：学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识，知道蛋白与核酸的化学元素组成。教师可以承上启下，以此导入新课学习。而在这一节知识的教学中，既有个体水平格里菲思的体内转化实验；又有分子水平艾弗里的体外转化实验；这两个实验比较简单，同学们容易理解。但噬菌体侵染细菌的实验比较抽象，学生在学习时会有一定的困难。故在教学中，应该重点启发学生自主探索，通过设置适量的问题情景和增加一些实验，进一步激发学生的学习兴趣，培
4、养分析、归纳、概括的能力。教学设计思 路课前学生借助导学案对本课所学内容进行了自学，教师批阅了学案上的基础梳理。课堂上教师复习提问引入新课，然后以学生展示自学成果为主线，理解格里菲思的体内转化实验，穿插联系生活实际的讨论，解决自学产生的疑惑，构建正确观察实验和探究实验的设计思路，并通过导学案上的对点讲练的重点解析来引导学生进行矫正反馈。本课设计的基本模式就是：自学质疑实验展示交流合作探究矫正反馈精讲点拨。教法方法设 计结合多媒体技术，实验演示、探究式的教学方法。突出学生的主体作用、教师的主导作用、边讲边练为主线的“三主”教学原则，在教学过程中，采用教师讲授与学生自学相结合，教师的启发与学生的分
5、析、讨论、归纳相结合，师生共同探究的教学方法，突出教学重点、突破教学难点。学法方法指 导观察比较法：在格里菲思的体内转化实验中，先观察实验过程再作比较。第1、2组比较，第3、4组比较，第1、2组和第3、4组比较。探究学习法：对于艾弗里的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验采用科学探究的学习方法。探究出“转化因子”和遗传物质是什么。归纳教学法：归纳出DNA是主要的遗传物质。课时安排1课时媒体设计用PPT演示格里菲思的体内转化实验，用 Flash动画演示噬菌体侵染细菌的实验过程。教学过程设计的流程图：教学过程教 学环 节教 学 活 动设 计意 图教 师 活 动学 生 活 动复 习提 问引 入新 课染
6、色体由_和_组成。（通过减数分裂和受精作用的学习，我们知道染色体在生物传种接代过程中的重要性，那么染色体中的蛋白质和DNA哪一种才是遗传物质呢？）一切生物的遗传物质是 、其基本组成单位是 、由几部分构成（引入新课DNA是主要的遗传物质）染色体由DNA和蛋白质组成， DNA是遗传物质。一切生物的遗传物质是核 酸、其基本组成单位是 核苷酸、由3部分构成，并在黑板上画出了图。以熟悉的知识内容自然过渡到新课组织教学让学生阅读教材学生大声阅读教材让学生了解教材回顾历史20世纪20年代人们为什么会认为蛋白质是遗传物质？到20世纪30年代？学生们思考、讨论并回答问题：从历史背景了解人们的推测。实验材料PPT
7、演示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图，让学生观察图认识R型菌体和S型菌体。总结菌落的特征。学生很容易总结出两种细菌的菌落特征的比较菌落荚膜毒性R型粗糙无荚膜无毒S型光滑有荚膜有毒加深学生对两种细菌的了解 肺炎双球菌的转化实验体内转化实验通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行的。肺炎双球菌的转化实验分那几个步骤？各看到那些现象？第一组实验和第二组实验对比说明了什么？第二、三组说明什么？第三组和第四组实验对比说明了什么？实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？该实验能否证明DNA
8、是遗传物质？该实验的结论是什么？观察分析图肺炎双球菌的转化实验过程可分为四大步骤：注射无毒性的R型活细菌，小鼠正常；注射有毒性的S型活细菌，小鼠患败血症死亡；注射加热杀死了的S型细菌，小鼠正常；注射“R型活细菌+杀死的S型细菌”，小鼠患败血症死亡。第四组的实验结果表明，被加热杀死的S型细菌中，存在着使R型活细菌转变成S型细菌的“转化因子”。这一“转化因子”究竟是什么物质，当时的格里菲思并不知道。该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论是S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。学生边看书边讨论、边看图解后，在老师的指导下总结出：肺炎双球菌的转化实验过程可分为四大步骤：注射无毒性的R
9、型活细菌，小鼠正常；注射有毒性的S型活细菌，小鼠患败血症死亡；注射加热杀死了的S型细菌，小鼠正常；注射“R型活细菌+杀死的S型细菌”，小鼠患败血症死亡。第四组的实验结果表明，被加热杀死的S型细菌中，存在着使R型活细菌转变成S型细菌的“转化因子”。这一“转化因子”究竟是什么物质，当时的格里菲思并不知道。 第一、二组说明了R型细菌不具有致死性，S型细菌具有致死性；第二、三组说明了死亡的S型细菌不具有致死性；第三、四组说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。第一、二组起对照作用，证明R型细菌和S型细菌的作用，同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接进
10、行第四组。该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论是S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。采用“设疑导入问题驱动探究讨论归纳总结反馈运用”的教学程序体外转化实验S型菌内有这么多物质都混合在一起，怎么能知道 “转化因子”是什么物质呢？如果让你做实验证明，你会怎么做？最关键的设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开，分别与R型活细菌混合培养，直接、单独地观察它们的作用。蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80100的温度范围内，蛋白质将会失活，DNA双链将会解开；当温度降至55左右时，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性却不能恢复。此实验的主要设计思路是什么？比较第
11、一、二、三组的实验结果，可知哪种物质是“转化因子”？在实验中设置DNA酶处理DNA的目的是什么？（解释：DNA酶可以水解DNA）本实验可得出什么结论？艾弗里通过将物质分开，单独地、直接地观察其作用，得出了“DNA是转化因子”这一结论。但仍然有人对此表示怀疑。他们为什么怀疑？（提示：从P44第三段找答案）DNA纯度最高时还有0.02%的蛋白质。即DNA与蛋白质没有完全分开。将S型细菌内的DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开，单独地、直接地观察各种物质的作用。DNA。进一步说明DNA是转化因子。DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质使学生弄懂肺炎双球菌转化实验的原理和过程噬菌体侵染细菌的实验
12、一、噬菌体的结构：噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，它的头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA。没有细胞结构，二、噬菌体侵染细菌的实验过程图：吸附注入复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质组装释放1、标记细菌：分别用含35S、32P的培养基培养细菌，细菌的DNA和蛋白质就分别被35S、32P标记，这样就得到了分别被35S、32P标记的细菌。2、标记噬菌体：用未标记的噬菌体分别去侵染被标记的细菌。吸附注入复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质组装释放3、用标记的噬菌体分别侵染未标记的细菌1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法做了噬菌体侵染细菌的实验。该实验用了什么方法？
13、在什么探究中还用过此方法？用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？此实验的指导思想是什么？此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？ 教师引导学生共同得出结论：结果分析：上述实验结果表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的DNA却进入了细菌体内。可见噬菌体在细菌体内的增殖是在亲代噬菌体DNA的作用下完成的。结论：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA的遗传而来的，亲代与子
14、代之间保持有连续性的物质是DNA而不是蛋白质，因此，DNA才是噬菌体真正的遗传物质。学生讨论艾弗里实验的不足之处结构：没有细胞结构，只含有DNA和蛋白质生活方式：高度寄生作为生物的理由：复制繁殖学生积极回答问题用同位素标记法。用35S、32P标记是因为DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S。而DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素。用带35S的噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体都不带标记。用带35P的T2噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体带标记。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。由实验过程分析可知：噬菌体是在自身DNA的作用下在细菌体内完成增殖的。DNA是自我复制形成的，蛋白质是在DNA指导下合成的。指导思想是将DNA与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独地观察它们的作用。证明了DNA能自我复制，具有连续性；能指导蛋白质的
