生物人教版高中必修2遗传与进化DNA是主要的遗传物质教学设计.docx
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生物人教版高中必修2遗传与进化DNA是主要的遗传物质教学设计
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《DNA是主要的遗传物质》教学设计
人教版生物高二年级必修二第三章《基因的本质》第一节
江西省石城中学陈先瑞
一、教材分析
1．教材的地位和作用：
本节课是人教版高二生物必修二第三章《基因的本质》第一节《DNA是主要的遗传物质》的内容。
在教材的安排上，《DNA是主要的遗传物质》一节，首先联系之前所学的有关细胞学的知识（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作用的基础上，再通过对染色体化学成分分析得知，它的主要成分是DNA和蛋白质。
非常自然地提出本节课的问题：
遗传物质是DNA还是蛋白质呢？
教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验来证明DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实，得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。
本节内容体现了人们对科学概念的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。
在教学中，我们充分发挥教师的主导作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程，设计优化成一个科学事理的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。
2．教学目标：
知识与技能
①明确人类对遗传物质的探索过程。
②明确证明DNA是主要遗传物质的实验设计思路。
③理解两个实验过程的原理和过程。
④弄清实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
过程与方法
①运用对比法比较各个实验的优点与不足。
②领悟假说—演绎和构建模型方法在这些研究中的应用。
情感态度与价值观
①认识合作在科学研究中的重要性。
②讨论科学技术的进步在探索遗传物质奥妙中的作用。
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③认同人类对遗传物质的认识不断深化和完善的过程，认同DNA具有螺旋上升的特点。
3．教学重点、难点的划分
教学重点：
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。
实验变量分析及实验结论总结的方法
教学难点：
肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
T2噬菌体侵染细菌细胞的过程
实验思路的分析（变量分析和结论概括的方法）
重难点划分依据：
重点内容划分的依据是，本节课主要是通过两个经典实验来证明DNA是遗传物质，所以实验的原理及过程就显得非常重要。
近年来理综考试越来越注重实验分析和实验设计的能力，所以在平时的教学过程中要不断的渗透实验思维和培养学生的实验分析能力，进而让学生总结出实验设计的一般思路方法。
二、学情分析，学法指导
学情分析：
1．学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识的基础，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。
如果条件允许，课堂中运用课件演示实验，创设氛围，引导学生通过观察—思考—分析—讨论，最后得出结论；如果进行常规教学，则在教学中主要采用观察法、讨论法、总结归纳法对知识和实验进行分析。
2．高二学生具备了一定的认知能力，但是进行科学探究的意识还待培养，独立完成对问题的思考和探究的能力还存在缺陷。
3.学生的实验分析和实验设计能力在高二下学期时还相对薄弱,所以培养实验能力就显得非常重要。
学法指导：
指导学生阅读教材，学会带问题看书的方法，让学生先期独立分析实验的思路，然后可以鼓励学生分组进行讨论，进一步加深理解，并把问题找出，以期在课堂上从老师的讲解中获得解答。
三、教学方法手段
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以“主动性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本准度，培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为目标，本节课采用“探究式”教学模式，融合列举法、讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，以传统教学手段为主，以多媒体图片为辅，通过列举事例，引导学生模拟科学发现，进行观察、思考、分析、讨论、归纳和总结。
“探究式”教学模式基本程序:
四、教学过程
1、创设情境,设疑导入
上课时提供感性材料,这样既可以增大学生的兴趣,也可以巧妙的引入课题。
如：
①俗语:
“种瓜得瓜，种豆得豆”、“龙生龙、凤生凤、老鼠生的子会打洞”、“母猪生九仔，连母十个样”。
②回顾有丝分裂、减数分裂及受精作用的过程。
帮助学生获得感知，生物有遗传和变异现象,而在性状的遗传过程中,染色体在生物遗传中具有重要作用
最后设疑，染色体的主要成分是DNA和蛋白质，那么究竟谁在遗传中起着决定性作用?
这节课将以课本为学习材料，由学生自己来探究和解决这一问题。
2、探究活动:
实验的材料准备
帮助学生分析，要探究什么是遗传物质，应该用实验事实来证明。
铺垫:
选择合适的实验材料，这是科学研究取得成败的关键。
无论是高等的、复杂的，还是低等的、简单的生物，它们共同具有的物质基础都是蛋白质和核酸。
设疑:
既然都含有蛋白质和核酸，你觉得选择什么样的生物做实验材料比较合适?
学生探究:
从真核生物、原核生物、病毒等生物类群来进行分析、比较、筛选最佳材料。
教师分析点拨:
越简单，越低等的生物，含有的物质越少，分析起来简便、快捷、干扰因素少，容易得出结论，并
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且误差小。
最后的结论是：
病毒是最合适的实验材料，成分与染色体相似，在生殖过程中两种成分分开，生命周期短，繁殖力强。
3、理解实验,模拟过程,深入分析
（1）.肺炎双球菌的转化实验
这一部分，让学生沿着科学家的思维轨迹，分析每一步实验说明一个什么问题，设计的意图何在?
在这个分析过程中，特别提醒学生，设计实验时要注意变量的分析和控制，让学生对实验中的对照很清楚，如R型活细菌和S型活细菌分别注入小鼠体内,这两组实验的变量是什么?
可以对照出什么结果?
...着重培养学生的实验思维和明白设计实验的一般思路。
实验步骤现象结论设计意图
分
析
将无毒性的R型活细菌注射到小白鼠体内
将有毒性的S型活细菌注射到小白鼠体内
将加热杀死后的S型注射到小白鼠体内
将无毒性的R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合，注射到小白鼠体内
待学生思考分析后,提出问题并加以分析:
如果你是当时的科学家，你认为在确定“转化因子”的实验中，关键的设计思路是什么?
让学生独立思考或者分组进行讨论。
接着介绍：
艾弗里和他的同事的实验，让学生的思维过程与科学家的思维过程进行碰撞与比较。
DNA蛋白质多糖RNA----分别于R型细菌混合RSRRRR
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预测哪一种情况能促使R型细菌转化成S型细菌?
为什么?
结果是只有加入S--DNA,R型细菌才能转化成S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化效率越大。
在该处要讲解R型细菌为什么可以转化为S型细菌。
结论:
“转化因子”是DNA,DNA是遗传物质。
（2）.噬菌体侵染细菌的实验
指导学生仔细看图，获取信息，分析实验过程。
同时提问:
噬菌体非常小，实验时怎样观察?
引导提问:
①DNA和蛋白质的化学元素构成?
②“旁栏思考题”:
为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA作标记?
用14C和18O等同位素，行吗?
真正在亲代和子代都出现放射性的物质是什么？
读图、分析
亲代噬菌体宿主细胞内子代噬菌体实验结论
3蛋白质外
32PDNA
结论:
在噬菌体的增殖过程中DNA具有连续性，是遗传物质。
（3）．烟草花叶病毒（TMV）的侵染实验
烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟草叶，但两者致病病斑不同，如下图，结合图中（a）,（b）、（c）三个实验结果，各说明什么问题?
整个实验说明什么?
结论:
少数生物的遗传物质是RNA。
4、归纳实验结论、小结教材内容
（1）和学生共同整理知识结构，构建知识网络:
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肺炎双球菌的转化DNA少数生物的遗传物质是染色体
----R
噬菌体侵染细菌的实验DNA蛋白质多糖分别于R型细菌混合培养
RNA
DNA
烟草花叶病毒（TMV）的侵染实验RSRR
染色体
（2）对本节课学生的探究活动予以评价，对学生好的方面加以肯定和赞扬，对不足的方面加以提醒，并帮助学生改正。
五、板书设计
DNA是主要的遗传物质
（一）、证明DNA是遗传物质的经典实验
1、肺炎双球菌的转化实验
①体内转化实验
实验步骤现象结论设计意图分析
将无毒性的R型活细菌注射到小白鼠体内
将有毒性的S型活细菌注射到小白鼠体内
将加热杀死后的S型注射到小白鼠体内
将无毒性的R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合，注封到小白鼠体内
结论1：
存在转化因子。
是遗传物RNADN是主
的遗传物
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②体外转化实验
结论2：
“转化因子”是DNA,DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体的侵染实验
一亲代噬蔺体寄主细胞内子代噬菌体实验结论
35S蛋白质外壳32PDNA
结论3：
在噬菌体的增殖过程中DNA具有连续性，是遗传物质。
（二）、证明DNA是主要的遗传物质
烟草花叶病毒的侵染实验
结论4：
少数生物的遗传物质是RNA
（三）、对1﹑2﹑3﹑4四个结论归纳
DNA是主要的遗传物质
六、练习反馈
1.1943年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将它们分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现加入DNA的培养基中，R型细菌都转化成了S型细菌，而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。
这一现象说明（）
①S型细菌的性状是由DNA决定的
②在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中
③DNA是遗传物质
④蛋白质和多糖在该转化实验中，起了对照作用。
A．①④B．②③C．①②③D．①②③④SR
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2.用DNA水解酶处理S型细菌中提取的DNA，使之分解，就不能使R型细菌发生转化。
下列关于这个实验的叙述，不正确的是（）
A.该实验证明DNA的分解产物不是遗传物质
B.该实验从反面证明DNA是遗传物质
C.该实验证实了DNA分解产物不是转化因子
D.该实验证明DNA是主要遗传物质
3.噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是（）
A、蛋白质不是遗传物质B、DNA能自我复制
C、DNA是遗传物质D、DNA能控制蛋白质合成
七、教学反思
“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”是讨论ＤＮＡ是遗传物质的两个经典实验，本节课师生共同经历了科学家的探究过程，领悟科学研究的过程和方法，体现了新课改倡导的“提高生物科学素养”的课程理念。
本节课还通过设计了一系列的问题，让学生思考讨论，并引导学生对问题作出假设和猜想。
本节课还利用多媒体课件将抽象的实验过程分步呈现在学生眼前，增强了教学的直观性。
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