高中生物DNA是主要的遗传物质教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中生物DNA是主要的遗传物质教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计：

一、创设情景，导入新课 

谚语：

龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。

看似玩笑的一句话有没有道理？

透过现象看本质，平淡无奇的自然现象蕴藏着遗传的奥秘。

提出问题：

遗传的本质是什么？

遗传物质是什么？

结论是如何得来的？

 二、对遗传物质的早期推测 

指导学生读教材，提取信息：

 在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？

为什么？

分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：

组成DNA的脱氧核苷酸只有4种而组成蛋白质的氨基酸种类有20种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。

讲述：

 受当时认识水平的限制，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。

科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。

 进一步激发学生对遗传物质认识的研究，为实验的讲解做铺垫。

三、DNA是遗传物质的的证据I ——肺炎双球菌转化实验  

（一）格里菲斯的实验 

先介绍两种肺炎双球菌的类型，播放视频资料（或出示挂图），展示实验现象，让学生分析实验现象，进行小组讨论，提出假设。

格里菲思实验：

a、注射R型活细菌→小鼠活 

b、 注射S型活细菌→小鼠死 

c、注射加热杀死的S型细菌→小鼠活 

d、R型活菌+加热杀死S型细菌→小鼠死亡，分离出S型活菌

提出问题，引导学生阅读获取信息：

根据学生回答，引导学生解释格里菲斯的实验问题：

（1）分析第1、2组，说明了什么？

（2）第4组实验与哪一组结果相同？

说明什么问题？

（3）第4组结果出现的原因是什么？

提示：

（2）与第2组相同，说明只有活的S型细菌可以使小鼠患败血症死亡。

（3）说明第四组产生了活的S型细菌，存在某种活性物质促使R型细菌转化成S型细菌。

引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家严谨的态度和合作精神。

体验科学探索的艰辛，学习科学精神，养成科学态度。

（二）艾弗里的实验 

设疑：

这种转化因子究竟是什么物质呢?

是S型细菌的荚膜呢？

是蛋白质？

还是DNA呢？

现在请同学们进行讨论：

如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？

学生边讲述边投影：

根据实验结果分析，推理遗传物质本质。

学生思考、分析、讨论得出结论：

设计：

把S型细菌中的各种物质分离提纯，分别加入R型细菌培养基中，单独地直接地观察各种物质的作用。

结果预测：

如果在培养基上出现粗糙的菌落，就说明有R型细菌产生，加入的物质不是转化因子。

如果出现了光滑的菌落，说明有S型细菌，那么这种物质就是转化因子。

对最后一组进行深入分析：

 艾弗里实验最后一组与哪一组形成对照？

单一变量是什么？

说明什么问题？

最后一组与加入DNA的一组形成对照，单一变量是DNA是否完整。

说明只有完整的DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

 进一步培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。

讲述：

 艾弗里的实验进行了十年，实验目的到底是什么？

 引起好奇：

十年就做一件事，为什么呢？

为了把DNA和其他物质彻底的分离开，最终只能把蛋白质含量降低到0.02%，仍然没有彻底分离提纯。

所以，严格来说他的实验并没有构成单一变量。

不能够排除蛋白质在转化过程中的作用。

在当时受到很多人的批判。

引导学生的心理活动：

好可惜，那怎么办？

四、DNA 是遗传物质的证据II ——噬菌体侵染细菌的实验 

 让学生认识到一个正确的结论可以通过不同的途径获得。

认同人类对遗传物质的另一个实验能够将DNA和蛋白质彻底分离开，证明DNA是遗传物质。

——噬菌体侵染细菌的实验。

1.讲述并投影：

T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成，培养条件。

2. 实验过程：

（1）标记细菌:

 细菌+含35S的培养基——— 

细菌+含32P的培养基———___________________

（2）标记噬菌体:

 噬菌体+含35S的细菌——— ___________

———含35S的噬菌体 

（3）噬菌体侵染细菌:

 含35S的噬菌体+_________细菌                      

含32P的噬菌体+_________细菌 

3.结果：

35S标记的实验

32P标记的实验

标记部位

放射性情况

上清液

沉淀物

提问：

①实验过程中搅拌的目的是什么？

离心的目的是什么？

 ②离心后沉淀物与上清液各有什么成分？

4.结论：

亲代噬菌体

寄主细胞内

子代噬菌体

实验结论

第一组

35S标记蛋白质

第二组

32P标记DNA

思考：

DNA是唯一的遗传物质吗？

通过烟草花叶病毒感染烟草实例，说明RNA也是遗传物质。

归纳总结：

动物和人体的遗传物质是什么?

烟草的遗传物质是什么？

细菌的遗传物质是什么？

一切生物的遗传物质是什么？

病毒的遗传物质是什么？

因此，DNA是主要的遗传物质。

课堂小结 

总结本节内容，点出重点。

 回顾本课内容，查漏补缺。

 加深理解、巩固、深化所学知识。

学情分析：

 通过之前章节的学习，学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成等相关知识，这为新知识的学习奠定了认知基础。

因此章节结论的理解相对并不难。

但是此节内容以DNA是主要遗传物质的探究实验过程为主线，学生基本的实验设计基本思维、实验设计基本能力匮乏，特别是放射性同位素标记噬菌体侵染实验，对学生的理解能力是一个挑战。

因此，在教学实施过程中，对于相对简单的肺炎双球菌转化实验，用引导的方式传达基本的实验设计思维和探究实验的基本模式。

而进入噬菌体侵染实验，先用倒叙的方式让学生对实验整体有个清晰的认识。

然后正叙整个探究过程。

让学生用基本的设计思维，自主理解和分析，最终确立合理的实验方法和步骤，引导学生完善整个实验过程。

本节课的主体就是抓住学生对实验理解的薄弱点，引导自主思考，培养基础实验思维，让学生真正进入到探究的乐趣中。

效果分析：

本节课基于新课标提出的教学要面向全体学生，我们倡导“主动参与，乐于探究，合作与交流”的教学理念，适当的借助多媒体的简洁性和直观性，充分调动每位学生的学习热情。

教学中充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，把教材中已有的结论，通过设置情景，将教材进行活化和优化处理，将科学家的思维过程潜移默化地来感染学生的思维过程。

通过对实验选材、实验设计思路及实验结果的假设、预测、分析与综合，在此过程中，学生感受到了科学研究的方法以及科学研究的一丝不苟的精神，更让他们在与科学家的思维比较中，树立自信心。

教材分析：

1、教材的地位和作用 

《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容，是在前面学习了相关细胞学基础（有丝分裂、减数分裂和受精作用）、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上进行学习的。

在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是DNA还是蛋白质呢？

目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出“DNA是主要的遗传物质”科学的结论。

本节为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变打下了基础。

本内容的两个生物学经典实验，不仅向学生展示了生物学史上的重大事件，更重要的是其中的科学思维和方法对学生的科学素养的提高的重要的作用。

2、素养目标 

（1）生命观念

① 总结两个经典实验的研究方法和思路 ② 说明“DNA是主要的遗传物质”的含义 

（2）理性思维 

通过分析两个经典实验，培养学生的逻辑思维 

（3）社会责任

① 体验科学探索的艰辛过程； 

② 认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。

3、重点与难点 

（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程（重点） 

（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；（重点与难点） 

（3）证明DNA是遗传物质的关键实验设计思路（重点与难点） 

评测练习：

1、关于肺炎双球菌的转化实验，哪项最终证明了DNA是遗传物质 ？

A、有毒性的S型活细菌使小鼠死亡     

B、加热杀死的S型细菌不引起小鼠死亡     

C、无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合，注射后使小鼠死亡            

D、用S型活细菌DNA培养R型细菌，使R型细菌转化为S型细菌 

2、肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。

下列叙述错误的有（    ）   

A、培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌 

B、培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生一些具荚膜的细菌 

C、培养R型活细菌时加S型细菌DNA，能产生一些具荚膜的细菌 

D、 培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生一些具荚膜的细菌 

3、噬菌体侵染细菌的过程中，能说明DNA分子是遗传物质的关键步骤是    （    ） 

①噬菌体将自己的DNA注入到细菌体内  ②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复制出DNA和蛋白质外壳    ③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体  ④释放子代噬菌体 

A、①②      B、④③      C、①④      D、②③

4、 噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，用该噬菌体去侵染某细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中35S和32P的分布规律是（细菌体内含有32S和31P两种元素）

A、外壳内有35S和32S，核心内只有32P        

B、外壳内只有32S，核心内只有32P    

C、外壳内有35S和32S，核心内有32P 和31P   

D、外壳内只有32S，核心内有32P 和31P 

5、如图为肺炎双球菌转化实验的图解。

请回答：

（1）分析图A可以看出，加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒的细菌混合注入小鼠体内，小鼠将________，原因是________。

（2）若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，可选用下列哪一组[　　]

A．14C和18O

B．35S和32P

C．14C和32P

D．35S和18O

（3）分析图B可以看出，该实验获得成功的最关键设计是________。

课后反思：

上完这节课后，学生的学习情况基本达到了我的预期目的。

为了上好这节课，我从指导思想、教学方法、学法及素养目标等各方面做了充分的准备。

教学中以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情景、协作、会话等学习环境，充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识意义建构的目的。

在学法设计上，让学生用去探索发现，用书本上了解的经典实验的原理及过程转化为自己设计实验的基础，并寻求答案。

指导学生探索遗传物质是DNA而不是蛋白质，培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力。

课后我感觉还有一些不满意的地方：

1、多媒体课件中的视频资料未能正常播放，只能靠教师的口述和教材的图片引导学生理解实验设计思路，缺少趣味性。

2、为了使课堂更加完整，把两个课时缩减为一个课时，导致本节课的节奏有点快，特别是后半节课，可能有少部分学生对于后半节课的知识还不太掌握，提出问题后给学生的思考时间较短，在学生还没有考虑成熟，就引出问题的答案或是解决办法。

课标分析：

《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容，根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实以学生为主体的教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法，使学生在老师指导下主动地、富有个性和创造性地学习。

课标对本内容的要求为“总结人类对遗传物质的探索过程”，近几年的高考考纲知识点为“人类对遗传物质的探索过程”，要求为II级。

本节内容以遗传物质的本质的探究历程为主线，以学生动脑分析实验现象得出实验结论为重点，让学生们从中体验科学研究的过程与方法。