《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學設計
在教學工作者開展教學活動前，就有可能用到教學設計，借助教學設計可以提高教學效率和教學質(zhì)量。那么大家知道規(guī)范的教學設計是怎么寫的嗎？下面是小編精心整理的《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學設計，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
一、教材分析
《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》是人教版高中生物必修2《遺傳與進化》中第3章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)“問題探討”部分指出當時科學界爭論的問題：DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)？這個問題立即引起了學生的興趣，有助于后續(xù)實驗的進一步開展。在講述“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”時，教材通過圖片加文字介紹的形式，讓學生學起來一目了然，很快理解這個實驗的精髓所在，明白了要想證明DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物會，關鍵是將它們區(qū)分開，單獨的觀察它們的作用，為后續(xù)介紹“噬菌體侵染細菌的實驗”奠定了基礎，學生理解起來也更容易。
二、教學目標
1、知識目標：概述DNA分子結構的特點；知道DNA和蛋白質(zhì)都是生物大分子；
2、能力目標：會通過實驗探究DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)。
3、情感目標：認同人類對遺傳物質(zhì)的認識是不斷深化、不斷完善的過程。
三、教學重點、難點
1、重點：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程；噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
2、難點：噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
四、教學方法：引導法、設疑法、合作討論歸納法。
五、教學過程：
【創(chuàng)設情景，問題引入】
引言：學過有絲分裂和減數(shù)分裂及受精作用后，我們想一下，親代把什么傳遞給子代呢？大家都知道：親代把染色體遺傳給了后代，而染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，它們兩個究竟誰是遺傳物質(zhì)？是DNA還是蛋白質(zhì)？還是DNA和蛋白質(zhì)都可作為遺傳物質(zhì)呢？請大家把書打開到42頁，我們今天就一起來學習——
第3章 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)
在20世紀20年代，由于人們已經(jīng)認識到蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。而氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊涵遺傳信息。因此，大多數(shù)科學家認為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。但是科學是不斷探索與發(fā)現(xiàn)的，到了20世紀30年代，人們認識到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子，人們看到了DNA 的重要性，認為DNA也有可能是生物體的遺傳物質(zhì)。那么，到底蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，還是DNA是遺傳物質(zhì)呢？ 下面我們來看幾個實驗。
（一） 肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗
1928年，英，格里菲斯——肺炎雙球菌感染小鼠。
1、肺炎雙球菌的類型：
R型細菌—菌落粗糙，無莢膜，無毒
S型細菌—菌落光滑，有莢膜，有毒
2、實驗過程：
Q1：對比1、2組實驗現(xiàn)象，說明了什么？
Q2：針對第4組小鼠死亡，我們可以做出什么推斷？
Q3: 與第3組實驗比較，第4 組多注射了什么物質(zhì)？
Q4：活的R型菌在第4組實驗中起到了什么作用？
Q5：活R型細菌為什么會轉(zhuǎn)變成活S型細菌？
經(jīng)過這些問題的循循善誘，同學們很快就理解了該實驗。
學生：格里菲思的結論：已加熱殺死的S型菌中必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的.活性物質(zhì)。
引導分析：無毒的R型菌必然向有毒的S型轉(zhuǎn)化了。不但這一代R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的了，還發(fā)現(xiàn)在死亡的小鼠體內(nèi)所繁殖的后代也是有毒的，為什么會轉(zhuǎn)化呢？這種轉(zhuǎn)化為什么還能遺傳呢？原因就是R型菌與加熱殺死的S型菌接觸時，S型菌體內(nèi)必然有一種物質(zhì)促使R型菌向S型菌轉(zhuǎn)化→轉(zhuǎn)化因子。
3、實驗結果：S型菌中有一種轉(zhuǎn)化因子，能使無毒的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型菌。
請思考：如果請你設計一個實驗來確定轉(zhuǎn)化因子是什么，你覺得關鍵的設計思路是什么？
由這個思考題引出：
（一） 艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗
1944，美，艾弗里——對S型菌進行了研究，把S型菌體內(nèi)的物質(zhì)提取出來，進行分離鑒定后，把它們分成了DNA，蛋白質(zhì)，多糖等物質(zhì)。
Q1：這個實驗的設計思路是什么？
Q2：這個實驗證明了什么問題？
Q3：該實驗的成功之處是什么呢？
學生：提取S型活細菌體內(nèi)的各種成分，分別與R型活細菌混合培養(yǎng)，直接、單獨地去觀察它們的作用。
學生：“轉(zhuǎn)化因子”是S型菌的DNA，因轉(zhuǎn)化而來的S型菌能將性狀傳遞給子代，說明DNA是遺傳物質(zhì)。（簡單一點講就是：DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)）
學生：把DNA與蛋白質(zhì)分開，從而單獨地、直接地去觀察DNA的作用。
教師引導：但遺憾的是，艾弗里轉(zhuǎn)化實驗所提取的DNA中仍然含有極少量的蛋白質(zhì)。因此人們認為不能完全排除蛋白質(zhì)的作用。那怎樣才能將蛋白質(zhì)與DNA徹底分開呢？
1952年科學家赫爾希和蔡斯利用T2噬菌體（一種病毒）作為實驗材料完成了一個非常有說服力的實驗。
（一） 噬菌體侵染細菌的實驗（1952赫爾希、蔡斯）
1、細菌（大腸桿菌）：單細胞原核生物（有DNA，核糖體等）
2、T2噬菌體：是由頭部和尾部組成的，頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)組成，在頭部內(nèi)含有一個DNA分子。它是一種專門寄生在細菌體內(nèi)的病毒。（成分：DNA→C、H、O、N、P；蛋白質(zhì)→C、H、O、N、S ）
現(xiàn)在我們對T2噬菌體已經(jīng)有所了解，那請同學們?nèi)ラ喿x教材P44—P45的內(nèi)容，看赫爾希、蔡斯具體是怎么來做噬菌體侵染細菌這個實驗的，并思考回答以下問題 ：
Q1：科學家為什么把噬菌體作為研究DNA是遺傳物質(zhì)的材料?
Q2：病毒看不見摸不著，怎樣進行實驗呢？科學家是采用什么方法進行研究的?
Q3：用35S和32P分別標記什么？為什么這樣標記？
Q4：用C、H、O、N等元素標記，行不行？
學生：T2噬菌體結構組成簡單，只有DNA和蛋白質(zhì)兩種化學物質(zhì)。
學生：放射性同位素標記法。
學生：用32P標記DNA，35S標記蛋白質(zhì)，分兩組分別去侵染大腸桿菌。由于僅蛋白質(zhì)分子中含有S，而P幾乎都存在于DNA中，這樣就可以把DNA和蛋白質(zhì)分離開，單獨的觀察它們的作用。
學生：不行。因為DNA和蛋白質(zhì)中都含有C、H、O、N等元素，用這些元素標記，無法把DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。
3、實驗過程：
親代噬菌體
侵染后細菌內(nèi)
子代噬菌體
結論
1、35S（蛋白質(zhì)）
無35S
無35S
蛋白質(zhì)沒有進入細菌內(nèi)；
2、32P（DNA）
有32P
有32P
DNA進入細菌內(nèi)，并利用細菌體內(nèi)的原料合成子代噬菌體
把這兩組實驗的結果綜合起來看，我們能夠得出什么結論呢？
4、結果：DNA是遺傳物質(zhì)。
設疑：是不是所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA呢？
研究發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)生物體內(nèi)有DNA，但還有一些病毒內(nèi)沒有DNA，僅含有RNA和蛋白質(zhì)，如煙草花葉病毒。
煙草花葉病毒：RNA→（侵染）煙草感染病毒
蛋白質(zhì)→煙草不感染病毒
得出結論：在少數(shù)沒有DNA，只有RNA病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)。
共同總結：
由于絕大多數(shù)生物既有DNA，也有RNA，此時DNA就充當了遺傳物質(zhì)；只有在沒有DNA，只有RNA情況，RNA才充當遺傳物質(zhì)。所以，DNA是主要遺傳物質(zhì)。
板書設計：
第三章 第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)
（一）肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗
1．肺炎雙球菌的類型
2．實驗過程
3．實驗結果
（二）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗
證明：“轉(zhuǎn)化因子”是S型菌的DNA，DNA是遺傳物質(zhì)。
（三）噬菌體侵染細菌的實驗
1．細菌
2．T2噬菌體
3．實驗過程
4．結果表明
《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教后反思
本節(jié)課的教學整體上較完整，創(chuàng)新之處在于改變了傳統(tǒng)的教師一味地灌輸知識的做法，緊緊圍繞“以學生為主體、以教師為主導”的思想，引導學生探究、分析，掌握課堂的主動權，在探索中求真、在求真中找到喜悅，增加學生學習實驗的興趣與信心。課堂氣氛較好，基本達到了預期目的，在教師的引導下，學生的學習主動性得到了較大程度調(diào)動，課堂始終處在一種主動學習的良好氛圍之中，學生真正把學習的過程演繹成一個主動探究、自動求知的過程。不足之處是但此節(jié)課較抽象，學生理解需要一定時間，存在一定難度，因此上課時，還得慢講細講，留給學生一定的想象和思考時間。
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