核酸是遗传物质的证据教学设计

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1、“核酸是遗传物质的证据 ”教学设计黄晓芬（定海一中 316000）一、设计思想 本节课是浙科版生物必修二第三章的第一节， 以 “探究科学发现的过程来学习科学研究的 方法 ”为设计思路。 根据新课程理念， 本节内容在构成体系上， 重在培养学生的科学精神、 科 学思维、科学方法等生物学素养。本节教材由三个经典生物学实验组成，因此为提高学生的 科学素养，培养问题意识提供了优质的平台。在教学中，通过发挥教师的主导作用，体现学 生的主体作用，结合科学史例，把知识的传授变成一个科学的探究过程，让学生在探究中学 习科学研究的方法，从而训练学生的思维水平，提高学生的探究能力。二、教学分析1内容与地位本节是必修

2、二的重要组成部分，从总体上看，必修二定位在基因水平，按照科学发展的 历史进程来编排。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行 探究式教学的极佳素材。通过噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌转化实验的学习，为学生再 现科学家探索遗传物质是什么的漫长历程拉开了序幕，让学生在 “重走探索之路 ”的过程中提 高自己的探究能力。教材架构了一条明线和一条暗线，明线是：科学家探索遗传物质本质的历史事件；暗线 是：科学技术的发展。两条线中都蕴含着探索遗传物质本质的实验设计思路。通过本节的学 习，可以让学生在知识上与第一章联系起来，同时为学习基因的功能、生物变异及进化打下 基础。2教学重点、难

3、点及解决办法（1）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 解决办法：让学生用目标学习的方法，采用教师讲解及学生讨论相结合的方式。（2）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 解决办法：对每一个实验步骤进行分析并设计实验。（ 3）理解核酸是主要的遗传物质， RNA 也是遗传物质。解决办法：通过讲解烟草花叶病毒感染的实例来说明。3学情分析学生通过初中科学课的学习，对核酸是遗传物质有了一定的了解，在生物必修一中，学 习了蛋白质和核酸的相关知识，知道蛋白质与核酸的化学元素组成、结构和功能，但认识没 有深入到探究核酸是遗传物质证据的水平上。高二学生其思维的目的性、连续性和逻辑性初 步建立，教师在教学过程中可以利用学

4、生的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教 学策略，创设问题情境，引导学生思考、分析、探究、表达，让学生掌握基本的知识与技能， 使学生的知识体系得到丰富和发展，从而较好地实现新课程的三个维度教学目标。4课时安排： 1 课时。三、教学目标1、知识目标（1）识记：概述噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌的转化实验的过程；简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。(2)理解：为什么说 DNA是主要的遗传物质。2、能力目标(1) 通过一系列实验的分析，培养学生设计实验，分析实验的能力，让学生亲身体会 到生物学是一门实验科学。(2) 用 同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，训练学生由特殊到一般的归纳思 维

5、的能力。3、情感态度和价值观目标(1)通过总结DNA是遗传物质的科学探索过程，学习科学家严谨求实的科学态度及对 真理追求不懈的科学精神。遗传的物质主要是 DNA，也有RNA，强调了生命的物质性， 有利于辩证唯物主义世 界观的树立。四、教学策略与手段1、 教学模式：根据启发式教学思想，以自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节采用探究式教学。2. 教学策略：教学程序：设疑引入T 引导探究T归纳总结T反馈应用学习策略：活动定向T学习探究T结论整合T深化扩展能力培养：观察思维T分析推理T综合创新T迁移应用3教学方法：讨论法，比较法，

6、归纳法和多媒体演示法等，课件制作中，主要对噬菌 体侵染细菌实验做动画处理，其它以静态画面形式展示，引导学生模拟科学发现过程，进行 分析、讨论和总结。五、教学过程教学步骤教师的组织和引导学生活动教学意图设疑引入【设置问题】：学生根据引入实际我们经常会听到一些俗语如种瓜得瓜，种豆得豆”这以往的生问题，创设是遗传的现象。又如一猪生九仔，连母十个样”这是物学知识问题情景，变异的现象。遗传和变异是生物的基本特征，那么在生以及从媒激发学生物体内是什么物质对遗传和变异起着决定作用？什么体上获取的探究欲是遗传物质呢？的信息通望。【过渡】：过思考回让我们跟着科学家的脚步一起来探究一下生物体内的答问题。遗传物质引

7、导探究【展示噬菌体图片】【讲述】：【经典实验一：噬菌体侵染噬菌体是一种专门寄生 在细菌体内的病毒。头 部和尾部的外壳由蛋白虽门.外養观察、认识 噬菌体的 结构。细菌的实验】质组成，在头部内含有一个 DNA分子。侵染细菌后, 会在自身遗传物质的作用下，利用细菌的物质进行大量 的繁殖。【设疑】：为什么把噬菌体作为研究 DNA是遗传物质的材料?【引导提问】：科学家又是如何进行研究的 ？【介绍】：他们采取当时的一种技术，放射性同位素标记法。【演示实验过程】：略【创设问题】：1、用35S和32P分别标记噬菌体的什么？2、子代噬菌体是在什么地方形成的，它的蛋白质外壳是从何而来的？3、仔细观察，两组实验的细

8、菌裂解后，新形成的噬菌 体有何不同？实验结论是什么？【得出结论】：噬菌体侵染细菌后，DNA进入细菌体内，利用细菌体 内的物质来合成自身的组成成分，从而进行大量增殖。 所以DNA是遗传物质。引入本节 课的第一 个关键实 验，激发学 生科学探 究的热情。【经典实 验二：肺 炎双球菌 的转化实 验】种类S型细菌R型细菌菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜菌落表面光滑表面粗糙毒性有没有【展示图片、完成表格】：【展示内容】：感染(1 )活R型细菌*老鼠，健康感染(2) 活S型细菌老鼠、死亡感染(3) 灭活S型细菌老鼠一 健康分析、讨 论、归纳 并回答问 题。观看噬菌 体侵染细 菌的实验 过程，形 成感官的 认识

9、。探究、分析 问题的答 案。得出结论观看图片 思索，填 写表格。观看实验 过程。培养学生 的语言组 织能力。提高学生 的观察力。通过不同 的标记，使 学生经过 分析比较 后归纳出 这个实验 的研究思 路。让学生沿 着科学发 展的轨迹 观察问题，（4）活R型细菌+死S型老鼠 死亡【问题探讨】：1、为什么第四组实验将 R型活细菌和加热杀死的 S型 细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？2、小鼠体内的S型细菌是从哪里来的？【实验结论】：已经被加热杀死的 S型细菌中，必然含有某种促成这 一转化的活性物质（转化因子）。【提出质疑】：S型细菌有些什么物质？又是什么物质使R型细菌发生了转化？【实验设计】：

10、寻找转化因子如果你是当时的科学家，你会设计怎么样的实验来证明：转化因子是什么物质呢？（为了提高实验技能， 可让学生从以下几个方面思考这一实验：）实验原理：S型菌的各种物质分别与 R型菌混合，一段 时间后，遗传物质会使 R型菌转化成S型菌。实验目的：探究遗传物质是什么？实验假设：DNA是遗传物质。实验步骤：【展示过程】：感染分析思考 问题，得 出答案。思索并回答问题。1111 1鞋宿董白质fthTADMAnNAilliii甘期耳 K is 细曲诞合壇养1 l1IZXiLRRRSR实验结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。【提问】：艾弗里实验最关键的设计思路是什么？完整的畑草花叶病議土止烟斛

11、岀现病斑朋馬疊1解叶不 提取广蛋颐 岀现糊 酣草姗瞬气嗣解州I提问】：发现问题， 提出问题 并进一步 分析问题。进行分组 讨论、设 计实验方 案，进行 实验探 究，然后 汇报交流 实验方案 和实验现 象、分析 原因。思索并回答问题。观看实验过程。培养学生 合作精神。培养学生 探究问题 与设计实 验的能力 及创新意 识。培养学生 科学思维 和科学探 究的能力。【经典实 验三：烟 草花叶病 毒感染与 重建实 验】根据上图分析在烟草花叶病毒中，什么是遗传物质？【结果分析】：烟草花叶病毒的 RNA能自我复制，控制生物的遗传性 状，因此RNA是它的遗传物质。回答问题 并得出结 论。归纳总结【DNA 是主

12、要的 遗传物 质】【归纳】：根据以上实验及社会热点如非典型性肺炎病毒、乙肝病毒、艾滋病病毒等总结：1、无细胞结构的生物（病毒），只有一种核酸，遗传 物质是DNA或RNA。2、有细胞结构的生物，有 DNA和RNA两种核酸，遗 传物质是DNA。3、染色体是DNA的主要载体。学生分析、讨论得出结论：DNA是主要的遗传物质。培养学生 分析总结 的能力。反馈应用【进一步思考】：艾弗里的实验虽然得到了大多数科学家的认可，但仍 然有人提出了异议。你能分析一下这个实验最关键的 设计思路是什么，通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？存在哪些不足 吗？应该怎样改进呢？结合所学 知识进行

13、分析加深 对知识的 理解。培养学生 应用知识 进一步探 究的能力。六、问题研讨1对于噬菌体侵染细菌的实验，在理论上，35S标记的一组，沉淀物中没有放射性，实验结果为什么会有少量的放射性呢 ？而32P标记的一组上清液中无放射性，结果上清液中也有少量 的放射性，原因可能是什么？2.掌握了烟草花叶病毒感染与重建实验以后，有人将烟草花叶病毒（TMV）与车前草病毒（HRV ）的RNA、蛋白质分离、组合，分别进行实验，进一步明确RNA也是遗传物质。 用烟草花叶病毒（TMV ）与车前草病毒（HRV ）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑。 用车前草病毒（HRV ）的RNA去侵染烟草叶片。 用烟草花叶病毒（TMV

14、 ）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。 将烟草花叶病毒的蛋白质与车前草病毒（HRV ）的RNA结合在一起，形成一个类似 杂种”的新品系，用它进行侵染实验。讨论：（1）根据所学知识分析实验过程步的结果是什么？（2）上述 杂种”病毒繁殖的后代是哪种病毒？（3）结合艾弗里等人的实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点？3 在证明了核酸是遗传物质后，1982年，美国科学家从感染了瘙痒病的叙利亚老鼠脑中分离出具有传染性的蛋白质因子，并首先提出了朊病毒这一名词，它不含有DNA和RNA，只有蛋白质。疯牛病也是由于朊病毒引起的，是一种主要表现为神经系统遭到破坏的传染病。 请你通过以上信息及本课内容，对遗传物质究竟是什么做一个完整的定义。