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1、专心 爱心 用心1高中生物高中生物DNADNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质教学案例教学案例一、教材分析一、教材分析 人教版DNA 是主要的遗传物质位于第三章第一节。此节可安排一课时， 本课时内容在教材中起到承上启下的关键作用，从前面所学的有丝分裂、减数 分裂和受精作用，认识到染色体在前后代遗传中所起的联系作用，而染色体的 主要成分是 DNA 和蛋白质。那么，遗传物质是 DNA 还是蛋白质呢?教材在此埋下 伏笔。本课时通过三个经典实验证明了 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。DNA 作 为主要的遗传物质开创
2、了在分子水平认识生命现象的新方向，此内容为整个第 三章的学习奠定基础。通过对经典实验的回顾和分析，不仅让学生辩证唯物的 理解遗传物质的本质，而且让学生学会用科学思想思考问题，用科学方法解决 问题，获得终生学习的能力，充分体现了新课程理念。 二、教材的处理二、教材的处理 本节课的经典实验由于操作难度较高，学生无法亲自动手体验，所以采用 制作多媒体课件再现其过程，化静止为生动，让学生沉浸在科学实验的氛围中。 此课时采用探究式教学，以学生为主体，调动学生的自主性、合作性、探究性。 同时结合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，通过一系列问题的设置， 层层深入，引发学生思考，逐步完成教学目标。教师在其
3、中要充分发挥引领作 用，及时对学生的分析进行校正和总结，帮助学生构建知识网络。 三、教学目标三、教学目标 1知识目标 ： （1）了解人类对遗传物质的探索过程。 （2）理解 DNA 是主要的遗传物质。 2能力目标： （1）通过对观察图文资料，学习资料和信息的处理。 （2）通过分析、比较、推理、归纳等练习，进一步提高科学思维能力和解决实 际问题的能力。 3情感目标： （1）概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的 过程，树立辩证唯物主义观。 （2）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科 学精神。 四、教学重点四、教学重点 （1）肺炎双球菌的转化实验
4、的原理和过程。 （2）噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。 （3）学会科学研究的方法。 五、教学难点五、教学难点 （1）肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 （2）学会科学研究的方法。 六教学方法六教学方法 探究与讨论式教学；小组合作学习 七、教学过程七、教学过程 教学内容教学过程设计思想专心 爱心 用心2教师活动学生活动导导入入讲述：通过对细胞增殖内 容的学习，我们已经认识 到染色体在生物的遗传过 程中起重要作用。 提问：染色体的主要成分 有哪些？你认为哪种物质 可能是遗传物质？ 继续追问：为什么你认为 DNA 更可能是遗传物质？ 讲述：你们的回答是很正 确的，不过这已经是大家 认可的真理。但是科
5、学家 们最终证实 DNA 是遗传物 质是经历了很多科学探索 才得到的，今天我们就来 回顾一下探索遗传物质的 过程。聆听，进入学习情境。回答：蛋白质和 DNA； DNA。沉默思考，难以回答此 问题。简短语言直接 切入主题，引 起学生的注意。复习提问，引 入。设置悬念，使 学生进入学习 状态，为新授 做准备。一格里一格里 菲思的菲思的肺肺 炎球菌的炎球菌的 转化实验转化实验讲述： 进行科学研究时 首先遇到的是选择合适 的实验材料，这是科学 研究成败的关键 。 提问：无论是高等的、 复杂的生物，还是低等 的、简单的生物，它们 共同具有的物质基础是 什么？ 提问：既然都含有核酸， 你觉得选择什么样的生
6、 物做实验材料合适呢？ 为什么？ 提问： 你能试着说出几 种生物吗？ 讲述：你们的想法正好 和科学家 不谋而合 。 1928 年英国科学家格里 菲思就选用肺炎球菌作 为实验材料。请你们阅 读书本，完成下表： R 型S 型 菌落 菌体回答：蛋白质和核酸。答：低等的，简单的 生物。因为这样的生 物结构简单，含有的 物质少，分析起来简 便、快捷，容易得出 结论。 回答：像病毒，细菌 都可以。 阅读书本相关内容， 思考，讨论完成表格 内容。通过层层深入 的提问，即起 到过渡的作用， 又开始引发学 生的思考，培 养他们分析问 题的能力。培养学生的自 主学习和收集 处理信息的能 力，同时能够 学会用表格的
7、 形式归纳总结。专心 爱心 用心3毒性 多媒体演示：格里菲思的 四组实验 提问：出现 3、4 实验结 果的原因是什么？提问：从实验 4 中死亡的 小鼠体内提取出 S 型细菌 再培养，后代依然是有毒 性的 S 型细菌，说明什么？提问：你认为格里菲斯的 实验能否说明遗传物质是 什么？如果不能，你如何 利用上述材料进一步改进， 证明什么是遗传物质？分组讨论，得出： 出 现实验 3 的结果是因 为加热后 S 型细菌失 活。出现 实验 4 的结 果是加热杀死的 S 型 细菌能够使无毒 R 型 细菌转化成有毒 S 型 细菌。 分组讨论，得出： 这 种性状的转化是可遗 传的。分组讨论，得出：不 能，因为 S
8、 型细菌含 有多种成分，必须把 每种成分分离，分别 与 R 型细菌混合。通过演示经典 实验，重温探 究过程，然后 通过问题的设 置培养学生观 察、分析、合 作的能力。培养学生解决 实际问题的能 力及创新意识。二、艾弗二、艾弗 里实验里实验引入：很好，你们的想 法正是科学家们所想 。 1944 年化学家艾弗里对 格里菲思的实验进行了 改进。 多媒体演示艾弗里实验， 提问：（1）该实验能得 出什么结论？ （2）实验设计的思路是 什么？体现了哪些实验原 则？归纳出遗传物质的定义。分组讨论，得出： （1）S 型细菌的 DNA 才是使 R 型细菌发生 转化的物质。 DNA 是 遗传物质。 （2）把 DN
9、A 和其它 物质分开单独直接的 去观察它的作用。体 现了单一变量和对照 原则。用鼓励的语言 肯定、赞扬学 生，激发他们 的自信和学习 的热情。 进一步通过对 经典实验的分 析，让学生们 认识到科学结 论的获得是经 过不断改进和 实证的，培养 学生的不断探 索的科学精神 以及分析问题 的能力。同时 发挥教师引导 作用，归纳总 结知识点。专心 爱心 用心4三、噬菌三、噬菌 体侵染细体侵染细 菌实验菌实验提问：由于艾弗里在做 DNA 提纯时受技术所限， 纯度最高的 DNA 中依然 还含有 0.02%的蛋白质， 你认为艾弗里实验能否 有力说明 DNA 是遗传物 质？为什么？ 讲述：你们回答的很好， 于
10、是就有科学家选用噬 菌体作为实验的材料进 一步研究。 图示：噬菌体的 结构图。讲述：噬菌体的结构特 征。 提问： 我们很难肉眼看 见蛋白质和 DNA 的生命 活动，你能用什么方法 让我们便于观察？ 追问： 分别用什么元素 标记 DNA 和蛋白质？ 多媒体演示噬菌体侵染 细菌的实验过程，引导 学生观察，提问： （1） 第一组实验的结 果是放射性物质 存在于大肠杆菌 外，说明什么？ （2） 第二组实验的结 果是放射性物质 主要存在于大肠 杆菌内，说明什 么？ Flash 播放噬菌体侵染 细菌的过程。 提问： 第二组实验中发 现大肠杆菌裂解释放出 子代噬菌体，同样含有 32P，你还能得出什么结论？学
11、生回答：不能。DNA 的纯度不够，转化很有 可能就是这些少数的蛋 白质作用的结果。通过对噬菌体的了解， 分析回答出：同位素标 记法。回答：32P 标记 DNA，35S 标记蛋白质。 观察、比较两组实验， 分组讨论，得出： （1）在侵染过程中噬 菌体的外壳没有进入大 肠肝菌内。 （2）在侵染过程中噬 菌体的 DNA 注入大肠肝 菌内部。回答：在噬菌体亲代和 子代之间，DNA 分子具 有连续性，是遗传物质。在引入新内容 的同时通过实 验的不断的改 进，让学生认 识到科学的研 究需要缜密的 思维和严谨的 科学态度，形 成正确的情感 态度与价值观。体现学科之间、 同学科内前后 知识的融会贯 通，锻炼了
12、学 生将理论知识 转化为实践的 能力。 让学生认识到 一个科学结论 的得出可以通 过不同的方法 得到，进一步 明确 DNA 是遗 传物质这一结 论。结合学生对实 验结果的分析， 初步体会到噬 菌体侵染过程 的一些特征， 再结合动画形 象生动的展示， 帮助学生完整 地、准确地理 解此过程。专心 爱心 用心5四、四、RNARNA 也是遗传也是遗传 物质物质讲述：科学家发现有些 病毒不含 DNA，只含蛋 白质和 RNA，比如烟草 花叶病毒。 它能感染烟 草，出现相应的病症。 提问：你能否设计实验， 证实烟草花叶病毒的遗 传物质是 RNA 还是蛋白 质？ 扩大学生的知识面：还有那些病毒的遗 传物质是
13、RNA？ 总结：少数生物的遗传 物质是 RNA，绝大多数 生物的遗传物质是 DNA，所以 DNA 是主要 的遗传物质。通过对前面三个实验的 学习、类比得出：将烟 草花叶病毒的 RNA 和蛋 白质分离开，分别感染 烟草，观察烟草是否感 染花叶病。 如：HIV,SARS 病毒等通过对考察学 生设计实验的 能力，反馈学 生对前面所学 三个经典实验 的掌握情况， 巩固强化了学 生的科学探究 能力这一教学 目标。 引导学生归纳 总结，主动构 建知识。五、反馈五、反馈 练习练习（1）肺炎双球菌的转 化实验过程中，发生转 化的细菌和含转化因子 的细菌分别是 A、R 型细菌和 S 型细 菌 B、R 型细菌 和
14、 R 型细菌 C、S 型细菌和 R 型细 菌 D、S 型细菌 和 S 型细菌 （2）噬菌体的繁殖过 程中利用的原料是 A、自己的核苷酸和氨 基酸 B、自己的核苷酸和细 菌的氨基酸 C、细菌的脱氧核苷酸 和氨基酸 D、自己的氨基酸和细 菌的核苷酸 （3）（多选）噬菌体 侵染细菌实验能证明 A、噬菌体侵染细菌时 外壳留在细菌外部 B、DNA 是主要遗传物质 C、DNA 可以控制蛋白质 合成回答： （1）A （2）C （3）ACD （4）B对三维目标的 完成情况进行 检测，评价检 测结果，及时 调整教学。专心 爱心 用心6D、噬菌体侵染细菌时 只把 DNA 注入到细菌内 （4）关于遗传物质的 正确叙
15、述是 A、所有生物的遗传物 质都是 DNA B、真核生物、原核生 物的遗传物质都是DNA C、细菌的遗传物质是 DNA 或 RNA D、病毒的遗传物质 DNA 和 RNA六、继续六、继续 探究探究（1）你能从三个经典 实验中发现遗传物质具 备哪些特点 ？除此之外， 你认为遗传物质还应该 具有什么特点？ （2）具体如何操作才 能使32P 和35S 分别标记噬菌体？课后完成，下节课讨论。 补偿教学。八八. .板书设计板书设计第一节第一节 DNADNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质 一.人类对遗传物质的探索过程 1.格里菲思的肺炎双球菌体内转化试验 实验结论 已加热杀死的 s 型细菌体内含有某种
16、转化因子，可使 R 型细菌转 化为 s 型细菌 2.艾弗里的肺炎双球菌体外转化试验 实验结论 DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 3.噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记法 实验结论 DNA 是遗传物质 二RNA 是极少数病毒的遗传物质 三DNA 是主要的遗传物质，是绝大多数生物的遗传物质九、教学反思九、教学反思 此节课通过对三个经典实验的回顾，层层设计问题引发学生思考分析实验， 从而让他们真正理解实验的设计思想，认同“DNA 是主要的遗传物质”这一科 学真理，掌握科学实验方法，发展科学探究的能力。在课堂教学过程中，教师 适当穿插其中，充分发挥学生的主体地位，使学生主动参与，形成师生之间的 认知、情感的互动，一改过去沉闷的课堂，处处体现新课程理念，有效的提高 了课堂教学的效率。 在教学过程中发现关于同位素标记的相关变式习题出现频率较高，并且是 学生教难把握的一类习题。如果直接把同位素如何标记的具体操作呈现给学生，
