DNA是主要的遺傳物質(zhì)(新課標(biāo))

第3章基因的本質(zhì)

第1節(jié)dna是主要的遺傳物質(zhì)

一、設(shè)計(jì)理念 根據(jù)新課程理念，高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，因此，本節(jié)課以“自主探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法”為設(shè)計(jì)理念，切實(shí)落實(shí)主體性教學(xué)，提高學(xué)生的探究能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。 二、教材分析 1.地位和作用 “dna是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)是新課標(biāo)教材人教版必修2第3章第1節(jié)的內(nèi)容，是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是dna和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來(lái)學(xué)習(xí)的。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì)，那么，遺傳物質(zhì)是dna還是蛋白質(zhì)呢？教材在此埋下伏筆，然后通過(guò)兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)證明了dna是遺傳物質(zhì)，最后列舉少數(shù)生物只有rna而沒(méi)有dna的事實(shí)，得出“dna是主要的遺傳物質(zhì)”這一結(jié)論。 本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對(duì)科學(xué)理論的認(rèn)識(shí)過(guò)程和方法，是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。在教學(xué)中，通過(guò)發(fā)揮學(xué)生的主體作用，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，妙用科學(xué)史實(shí)例，把知識(shí)的傳授過(guò)程優(yōu)化成一個(gè)科學(xué)的探究過(guò)程，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，從而滲透科學(xué)方法教育。 2.重點(diǎn)和難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) （1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。 （2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。 教學(xué)難點(diǎn) （1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。 （2）如何理解dna是主要的遺傳物質(zhì)。 三、教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)目標(biāo) （1）知道肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和“同位素標(biāo)記法”是研究噬菌體侵染細(xì)菌所采用的方法，也是目前自然科學(xué)研究的主要方法。 （2）分析證明dna是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)思路。 2.能力目標(biāo) （1）分析證明dna是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，提高邏輯思維的能力。 （2）用“同位素標(biāo)記法”來(lái)研究噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明dna是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力。 3.情感目標(biāo) 學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對(duì)真理不懈追求的科學(xué)精神，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的樹立。 四、教學(xué)模式 根據(jù)主體性教學(xué)目標(biāo)，以“自主性、探究性、合作性”為學(xué)生學(xué)習(xí)的三個(gè)基本維度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo)，以側(cè)重科學(xué)方法教育為歸宿，本節(jié)課采用“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程，進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。 “引導(dǎo)探究”教學(xué)模式流程: 設(shè)疑導(dǎo)入→引導(dǎo)探索→歸納總結(jié)→拓展升華 五、教學(xué)程序 教學(xué)
環(huán)節(jié) 教師
活動(dòng) 學(xué)生
活動(dòng) 設(shè)計(jì)
意圖 設(shè)疑
導(dǎo)入 多媒體展示商品條形碼。 請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)一說(shuō)在哪些地方見(jiàn)到這些條形碼，它們有什么作用？ 從而引導(dǎo)學(xué)生思考：在生物體內(nèi)，有沒(méi)有類似商品條形碼這樣隱含著生命信息的“條形碼”呢？它在哪里？又是如何傳遞的？     學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng) 驗(yàn)獲取的信息回答： 商品上的條形碼包含著商品名稱、價(jià)格、生產(chǎn)日期、產(chǎn)地等信息。     聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。 引導(dǎo)探索 一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 指導(dǎo)學(xué)生閱讀。       二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 教師用多媒體展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（四組，見(jiàn)教材43頁(yè)）。并提出問(wèn)題： 1.實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行第一、二組的目的是什么？可否直接進(jìn)行第四組？ 2.對(duì)比分析第一、二組說(shuō)明什么？第二、三組說(shuō)明什么？第三、四組又說(shuō)明什么？ 3.該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明dna是遺傳物質(zhì)？該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？ 4.艾弗里實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？ 教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論： 第一、二組起對(duì)照作用，證明r型細(xì)菌和s型細(xì)菌的作用，同時(shí)可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接進(jìn)行第四組。 第一、二組說(shuō)明了r型細(xì)菌不具有致死性，s型細(xì)菌具有致死性；第二、三組說(shuō)明了死亡的s型細(xì)菌不具有致死性；第三、四組說(shuō)明了r型活細(xì)菌與s型死細(xì)菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了s型活細(xì)菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。 該實(shí)驗(yàn)不能證明dna是遺傳物質(zhì)。其結(jié)論是s型細(xì)菌中有一種轉(zhuǎn)化因子能使r型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型活細(xì)菌。 最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是將dna與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、rna分開，分別與r型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。 三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（教材第45頁(yè)）。 提出問(wèn)題供學(xué)生討論，教師深入小組成員中參與討論。 1.該實(shí)驗(yàn)用了什么方法？在什么探究中還用過(guò)此方法？ 2.用35s、32p標(biāo)記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么？能否用14c和18o進(jìn)行標(biāo)記？ 3.如果實(shí)驗(yàn)用上述方法進(jìn)行，測(cè)試的結(jié)果如何？表明了什么？ 4.噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的？子代噬菌體的蛋白質(zhì)和dna分別是怎樣形成的？ 5.此實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想是什么？ 6.此實(shí)驗(yàn)證明dna具備遺傳物質(zhì)的哪些特性？實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？ 教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論： 用同位素標(biāo)記法。 用35s、32p標(biāo)記是因?yàn)閐na中p的含量多，蛋白質(zhì)中p的含量少；蛋白質(zhì)中有s而dna中沒(méi)有s。而dna和蛋白質(zhì)中均含有c和o兩種元素。 用帶35s的噬菌體侵染細(xì)菌，產(chǎn)生的新的噬菌體都不帶標(biāo)記。用帶35p的t2噬菌體侵染細(xì)菌，產(chǎn)生的新的噬菌體帶標(biāo)記。用35p標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后，細(xì)菌體內(nèi)無(wú)放射性，即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部；而用32p標(biāo)記dna的噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌體內(nèi)有放射性，即表明噬菌體的dna進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)。 由實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析可知：噬菌體是在自身dna的作用下在細(xì)菌體內(nèi)完成增殖的。dna是自我復(fù)制形成的，蛋白質(zhì)是在dna指導(dǎo)下合成的。 指導(dǎo)思想是將dna與蛋白質(zhì)分開，分別去感染細(xì)菌，直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。 證明了dna能自我復(fù)制，具有連續(xù)性；能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。結(jié)論：dna是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。 四、煙草花葉病病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn) 教師提供給學(xué)生煙草花葉病病毒相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明rna也是遺傳物質(zhì)（參照前面的實(shí)驗(yàn)）     學(xué)生閱讀思考問(wèn)題：20世紀(jì)30年代以前，人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。         分組討論、觀察并用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。最后得出結(jié)論。                                                           1.分組、學(xué)生觀察用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 2.學(xué)生觀察、分析、討論問(wèn)題。             學(xué)生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究；然后匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析原因。     讓學(xué)生沿著科學(xué)的發(fā)展軌跡分析問(wèn)題。     1.培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言組織能力。 2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析問(wèn)題的能力。 3.培養(yǎng)學(xué)生處理信息和歸納總結(jié)能力 4.培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。                                                                 培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及創(chuàng)新意識(shí)。 歸納