《DNA是主要的遗传物质》教学设计

《DNA是主要的遗传物质》教学设计
　　在教学工作者开展教学活动前，就有可能用到教学设计，借助教学设计可以提高教学效率和教学质量。那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗？下面是小编精心整理的《DNA是主要的遗传物质》教学设计，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
　　一、教材分析
　　《DNA是主要的遗传物质》是人教版高中生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本节“问题探讨”部分指出当时科学界争论的问题：DNA和蛋白质谁是遗传物质？这个问题立即引起了学生的兴趣，有助于后续实验的进一步开展。在讲述“肺炎双球菌的转化实验”时，教材通过图片加文字介绍的形式，让学生学起来一目了然，很快理解这个实验的精髓所在，明白了要想证明DNA和蛋白质谁是遗传物会，关键是将它们区分开，单独的观察它们的作用，为后续介绍“噬菌体侵染细菌的实验”奠定了基础，学生理解起来也更容易。
　　二、教学目标
　　1、知识目标：概述DNA分子结构的特点；知道DNA和蛋白质都是生物大分子；
　　2、能力目标：会通过实验探究DNA和蛋白质谁是遗传物质。
　　3、情感目标：认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
　　三、教学重点、难点
　　1、重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
　　2、难点：噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
　　四、教学方法：引导法、设疑法、合作讨论归纳法。
　　五、教学过程：
　　【创设情景，问题引入】
　　引言：学过有丝分裂和减数分裂及受精作用后，我们想一下，亲代把什么传递给子代呢？大家都知道：亲代把染色体遗传给了后代，而染色体是由DNA和蛋白质组成的，它们两个究竟谁是遗传物质？是DNA还是蛋白质？还是DNA和蛋白质都可作为遗传物质呢？请大家把书打开到42页，我们今天就一起来学习——
　　第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质
　　在20世纪20年代，由于人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。而氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴涵遗传信息。因此，大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。但是科学是不断探索与发现的，到了20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，人们看到了DNA 的重要性，认为DNA也有可能是生物体的遗传物质。那么，到底蛋白质是遗传物质，还是DNA是遗传物质呢？ 下面我们来看几个实验。
　　（一） 肺炎双球菌的体内转化实验
　　1928年，英，格里菲斯——肺炎双球菌感染小鼠。
　　1、肺炎双球菌的类型：
　　R型细菌—菌落粗糙，无荚膜，无毒
　　S型细菌—菌落光滑，有荚膜，有毒
　　2、实验过程：
　　Q1：对比1、2组实验现象，说明了什么？
　　Q2：针对第4组小鼠死亡，我们可以做出什么推断？
　　Q3: 与第3组实验比较，第4 组多注射了什么物质？
　　Q4：活的R型菌在第4组实验中起到了什么作用？
　　Q5：活R型细菌为什么会转变成活S型细菌？
　　经过这些问题的循循善诱，同学们很快就理解了该实验。
　　学生：格里菲思的结论：已加热杀死的S型菌中必然含有某种促成这一转化的.活性物质。
　　引导分析：无毒的R型菌必然向有毒的S型转化了。不但这一代R型菌转化为有毒的了，还发现在死亡的小鼠体内所繁殖的后代也是有毒的，为什么会转化呢？这种转化为什么还能遗传呢？原因就是R型菌与加热杀死的S型菌接触时，S型菌体内必然有一种物质促使R型菌向S型菌转化→转化因子。
　　3、实验结果：S型菌中有一种转化因子，能使无毒的R型菌转化为有毒的S型菌。
　　请思考：如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么，你觉得关键的设计思路是什么？
　　由这个思考题引出：
　　（一） 艾弗里的体外转化实验
　　1944，美，艾弗里——对S型菌进行了研究，把S型菌体内的物质提取出来，进行分离鉴定后，把它们分成了DNA，蛋白质，多糖等物质。
　　Q1：这个实验的设计思路是什么？
　　Q2：这个实验证明了什么问题？
　　Q3：该实验的成功之处是什么呢？
　　学生：提取S型活细菌体内的各种成分，分别与R型活细菌混合培养，直接、单独地去观察它们的作用。
　　学生：“转化因子”是S型菌的DNA，因转化而来的S型菌能将性状传递给子代，说明DNA是遗传物质。（简单一点讲就是：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）
　　学生：把DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。
　　教师引导：但遗憾的是，艾弗里转化实验所提取的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。那怎样才能将蛋白质与DNA彻底分开呢？
　　1952年科学家赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体（一种病毒）作为实验材料完成了一个非常有说服力的实验。
　　（一） 噬菌体侵染细菌的实验（1952赫尔希、蔡斯）
　　1、细菌（大肠杆菌）：单细胞原核生物（有DNA，核糖体等）
　　2、T2噬菌体：是由头部和尾部组成的，头部和尾部的外壳是由蛋白质组成，在头部内含有一个DNA分子。它是一种专门寄生在细菌体内的病毒。（成分：DNA→C、H、O、N、P；蛋白质→C、H、O、N、S ）
　　现在我们对T2噬菌体已经有所了解，那请同学们去阅读教材P44—P45的内容，看赫尔希、蔡斯具体是怎么来做噬菌体侵染细菌这个实验的，并思考回答以下问题 ：
　　Q1：科学家为什么把噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料?
　　Q2：病毒看不见摸不着，怎样进行实验呢？科学家是采用什么方法进行研究的?
　　Q3：用35S和32P分别标记什么？为什么这样标记？
　　Q4：用C、H、O、N等元素标记，行不行？
　　学生：T2噬菌体结构组成简单，只有DNA和蛋白质两种化学物质。
　　学生：放射性同位素标记法。
　　学生：用32P标记DNA，35S标记蛋白质，分两组分别去侵染大肠杆菌。由于仅蛋白质分子中含有S，而P几乎都存在于DNA中，这样就可以把DNA和蛋白质分离开，单独的观察它们的作用。
　　学生：不行。因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N等元素，用这些元素标记，无法把DNA和蛋白质区分开。
　　3、实验过程：
　　亲代噬菌体
　　侵染后细菌内
　　子代噬菌体
　　结论
　　1、35S（蛋白质）
　　无35S
　　无35S
　　蛋白质没有进入细菌内；
　　2、32P（DNA）
　　有32P
　　有32P
　　DNA进入细菌内，并利用细菌体内的原料合成子代噬菌体
　　把这两组实验的结果综合起来看，我们能够得出什么结论呢？
　　4、结果：DNA是遗传物质。
　　设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？
　　研究发现绝大多数生物体内有DNA，但还有一些病毒内没有DNA，仅含有RNA和蛋白质，如烟草花叶病毒。
　　烟草花叶病毒：RNA→（侵染）烟草感染病毒
　　蛋白质→烟草不感染病毒
　　得出结论：在少数没有DNA，只有RNA病毒中，RNA是遗传物质。
　　共同总结：
　　由于绝大多数生物既有DNA，也有RNA，此时DNA就充当了遗传物质；只有在没有DNA，只有RNA情况，RNA才充当遗传物质。所以，DNA是主要遗传物质。
　　板书设计：
　　第三章 第一节 DNA是主要的遗传物质
　　（一）肺炎双球菌的体内转化实验
　　1．肺炎双球菌的类型
　　2．实验过程
　　3．实验结果
　　（二）艾弗里的体外转化实验
　　证明：“转化因子”是S型菌的DNA，DNA是遗传物质。
　　（三）噬菌体侵染细菌的实验
　　1．细菌
　　2．T2噬菌体
　　3．实验过程
　　4．结果表明
　　《DNA是主要的遗传物质》教后反思
　　本节课的教学整体上较完整，创新之处在于改变了传统的教师一味地灌输知识的做法，紧紧围绕“以学生为主体、以教师为主导”的思想，引导学生探究、分析，掌握课堂的主动权，在探索中求真、在求真中找到喜悦，增加学生学习实验的兴趣与信心。课堂气氛较好，基本达到了预期目的，在教师的引导下，学生的学习主动性得到了较大程度调动，课堂始终处在一种主动学习的良好氛围之中，学生真正把学习的过程演绎成一个主动探究、自动求知的过程。不足之处是但此节课较抽象，学生理解需要一定时间，存在一定难度，因此上课时，还得慢讲细讲，留给学生一定的想象和思考时间。