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1、高中生物必修二生物必修- 1 -DNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质教案教案邹城市实验中学 杜永娟【教学目标教学目标】1知识目标 （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。(3)理解 DNA 是主要的 遗传物质。 2能力目标 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。 3情感目标养成实事求是的科学态度，培养不断探求和合作的精神。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。【教学重点教学重点】 （1）肺炎
2、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。 【教学难点教学难点】 （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）“同位素标记法”标记噬菌体的方法，“分离、提纯、离心、检测”的原理、方法。【教学方法教学方法】 讲解法、讨论法、直观教学法、任务驱动法等。【授课类型授课类型】：新授课 【课时安排课时安排】：1 课时 【教具教具】：多媒体 【教材分析教材分析】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”。本节的“问题探讨”，首先呈现了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
3、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前，首先讲述了对遗传物质的早期推测，然后引入对本节主题的讨论，通过确凿的实验证明谁是遗传物质。【教学过程教学过程】教 师 活 动学生活动设计意图导入新课导入：导入： 1、第一章和第二章所涉及到的四位科学家： _性状由遗传因子决定；_提出回顾、讨论旧知引入本章课题高中生物必修二生物必修- 5 -遗传因子位于染色体上的假说；_把遗 传因子改为基因；_证实基因位于染色 体上。但是基因到底是什么？通过第三章 基因的本质的学习，就可以解决这个问题。2、请看“问题探讨”，思考问题。染色体在遗 传上有重要的作用，染色体主要
4、由哪两种物质 组成？ 和 ，在这两种物质中，究竟哪 一种是遗传物质呢？今天就来研究遗传物质到 底是什么。（屏幕推出课题：） 第三章第三章 遗传遗传和和变变异异 第一第一节节 DNA 是主要的是主要的遗传遗传物物质质探求新知探求新知提问在 DNA 和蛋白质这两种物质中，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。 下面介绍两个著名的实验。（一）肺炎双球菌的（一）肺炎双球菌的转转化化实验实验1、格里菲斯的体内转化实验（1）、本实验用的生物材料是什么？（肺炎双球菌），肺炎双球菌有几种类型？（2）动画展示四组实验过程活的 R 型细菌感染老鼠 健
5、康 活的 S 型细菌感染老鼠 死亡 灭活的 S 型细菌感染老鼠 健康 活的 R 型 + 死的 S 型感染老鼠 死亡思考：第一组实验说明什么问题？第二组实验说明什么问题？ 第三组实验说明什么问题？重点分析地 4 组实验：通过第 1、3 组实验可知，活的 R 型细菌无毒，加热杀死的 S 型 死细菌也无毒，那么为什么二者混合就导致小 鼠死亡了呢？ 分析：第 4 组死亡的小鼠体内发现了 S 型活细 菌，说明死亡的原因正是 ？讨论、思考问题， 提出研究的焦点问 题引入对科学家经典 实验的学习自己看书，获得两 种肺炎双球菌的知 识。观看动画并思考、 得出结论。引起学生深入思考在分析的基础上让 学生获得“转
6、化” 的概念通过提出问题，引 入本节课题结论是由实验证明 的，培养严谨的态 度 引导学生看书，主 动地获取知识动画直观、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。感性认识。 同时还培养学生的 观察能力和空间想 象能力。高中生物必修二生物必修- 6 -继续思考：S 型活细菌到底怎么来的呢？分析：R 活+S 死 S 活+R 活称之为转化转化。引导：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？如果让你设计实验验证这种物质，应该怎 么做呢？ 学生的可能的回答：把 S 型细
7、菌的组成物质全 部分离，并分别与 R 型细菌混合培养，看哪一 组有 S 活细菌出现，从而确定谁是起转化作用 的“转化因子”。2、艾弗里实验：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：请观察实验，能得出什么结论？ 结论：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“转化因 子”，是使 R 型细菌发生稳定变化的物质，即 “遗传物质”。新的问题：由于当时提纯技术手段的限制，艾弗里实验中提取出的 DNA，纯度最高时也还有 0.02%的蛋白质，因此仍有人对实验结论怀
8、疑。 正是这种严谨的精神，催生了另一个更具有说 服力的经典实验：（二）噬菌体侵染（二）噬菌体侵染细细菌菌实验实验1、实验材料是什么？引导学生阅读教材第三页。首先展示噬菌体的模式图。 思考：根据实验的目的，思考为什么用噬菌体引导学生思考实验 的设计思路，并试 着说出来在学生自己思考的 基础上引入科学家 的经典实验观看、讨论、思考， 得出结论。过渡设疑，自然引 入下一个经典实验观察噬菌体的模式 图，并阅读教材， 引起思考培养学生的实验设 计能力体现了“发现问题、 做出假设、设计实 验、验证假设”的 科学思想。培养学生实验设计 的能力、得出结论 的能力。设疑，激发学生进 一步探究的欲望自主地获取相对
9、较 简单的知识，培养 思维能力高中生物必修二生物必修- 1 -做实验材料呢？生答：噬菌体结构简单，仅由 DNA 和蛋白质构成，有利于将蛋白质和 DNA 分离，从而单 独地观察每种物质在遗传中的作用。 继续思考：噬菌体很小，如何将它的 DNA 和蛋 白质分离呢?科学家用了什么样的方法将二者区 分开的呢？ 2、实验技术：同位素标记法 思考：如何标记 DNA 和蛋白质外壳呢？请回忆 DNA、蛋白质的组成元素，并参考课本 45 也右 上角的“相关信息”。 3、如何做标记呢？能直接用普通的培养基培养 噬菌体吗? 生答：不能。噬菌体是病毒，不能独立生活。 所以，标记的程序应该是： （1）标记大肠杆菌： 大
10、肠杆菌+35S 的培养基 含 的大肠杆 菌 大肠杆菌+32P 的培养基 含 的大肠杆 菌 （2）标记噬菌体 T2 噬菌体+含35S 的大肠杆菌 含 的噬菌 体 T2 噬菌体+含32P 的大肠杆菌 含 的噬菌 体 动画闪烁示意噬菌体的标记部分和未标记部分4、噬菌体侵染大肠杆菌的过程 动画示标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 以及检测放射性的过程： 分组 侵染 搅拌、离心 检测 结论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 标记结论：DNA 是噬菌体的遗传物质。既然我们通过实验知道噬菌体的
11、遗传物质是 DNA，那么，噬菌体是如何侵染细菌的呢？ 5、噬菌体侵染细菌的过程模拟 动画示该过程。 思考： （1）噬菌体侵染大肠杆菌可以分为哪几步？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 S 元素组成 的。所以科学家采 用35S 标记蛋白质，32P 标记 DNA。理解标记的原理、 过程、结果观看、讨论、思考、 总结得出结论： DNA 分子具有连 续性，是遗传物质。观看、思考、讨论理解技术手段的应 用原理、方法。把微观的、抽象的 问题直观化。理解实验的操作过 程，搅拌、离心
12、、 检测的原理，培养 学生由实验现象得 出结论的能力。动画模拟微观的生 命过程，易于理解。培养学生实验设计 的能力高中生物必修二生物必修- 1 -（2）噬菌体的 DNA、蛋白质的合成所需要的 原料从哪儿来？ 那么，遗传物质除了 DNA 外，还有别的吗？(三) 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 该实验较为简单，在学习上述经典实验的基础 上，学生自己试着设计此实验。 思考：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。 ）（四）大量的实验证明，绝大多数生物的遗传 物质是 DNA，所以 DNA 是主要的遗传物质小小 结结 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。 布置作业布置作业学案及基础训练相关题目看学案，设计实验 的思路归纳、综合同老师一起整理、 归纳所学的知识点出本节的主题整理新知识，培养 学生的归纳能力。高中生物必修二生物必修- 1 -
