1、高考资源网() 您身边的高考专家DNA是主要的遗传物质教学案例江苏省扬中高级中学 张祥一、教材分析人教版DNA是主要的遗传物质位于第三章第一节。此节可安排一课时,本课时内容在教材中起到承上启下的关键作用,从前面所学的有丝分裂、减数分裂和受精作用,认识到染色体在前后代遗传中所起的联系作用,而染色体的主要成分是DNA和蛋白质。那么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔。本课时通过三个经典实验证明了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。DNA作为主要的遗传物质开创了在分子水平认识生命现象的新方向,此内容为整个第三章的学习奠
2、定基础。通过对经典实验的回顾和分析,不仅让学生辩证唯物的理解遗传物质的本质,而且让学生学会用科学思想思考问题,用科学方法解决问题,获得终生学习的能力,充分体现了新课程理念。 二、教材的处理本节课的经典实验由于操作难度较高,学生无法亲自动手体验,所以采用制作多媒体课件再现其过程,化静止为生动,让学生沉浸在科学实验的氛围中。此课时采用探究式教学,以学生为主体,调动学生的自主性、合作性、探究性。同时结合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,通过一系列问题的设置,层层深入,引发学生思考,逐步完成教学目标。教师在其中要充分发挥引领作用,及时对学生的分析进行校正和总结,帮助学生构建知识网络。三、教学目标1
3、知识目标 :(1)了解人类对遗传物质的探索过程。(2)理解DNA是主要的遗传物质。2能力目标:(1)通过对观察图文资料,学习资料和信息的处理。(2)通过分析、比较、推理、归纳等练习,进一步提高科学思维能力和解决实际问题的能力。 3情感目标:(1)概述人类对遗传物质的探索过程,认同科学认识是不断深化、不断完善的过程,树立辩证唯物主义观。(2)通过模拟科学发现的过程,培养学生实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。四、教学重点(1)肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。(2)噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。(3)学会科学研究的方法。五、教学难点(1)肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。(2)学会科学研究
4、的方法。六教学方法探究与讨论式教学;小组合作学习七、教学过程教学内容教学过程设计思想教师活动学生活动导入讲述:通过对细胞增殖内容的学习,我们已经认识到染色体在生物的遗传过程中起重要作用。提问:染色体的主要成分有哪些?你认为哪种物质可能是遗传物质?继续追问:为什么你认为DNA更可能是遗传物质?讲述:你们的回答是很正确的,不过这已经是大家认可的真理。但是科学家们最终证实DNA是遗传物质是经历了很多科学探索才得到的,今天我们就来回顾一下探索遗传物质的过程。聆听,进入学习情境。回答:蛋白质和DNA;DNA。沉默思考,难以回答此问题。简短语言直接切入主题,引起学生的注意。复习提问,引入。设置悬念,使学生
5、进入学习状态,为新授做准备。一格里菲思的肺炎球菌的转化实验讲述:进行科学研究时首先遇到的是选择合适的实验材料,这是科学研究成败的关键。提问:无论是高等的、复杂的生物,还是低等的、简单的生物,它们共同具有的物质基础是什么?提问:既然都含有核酸,你觉得选择什么样的生物做实验材料合适呢?为什么?提问:你能试着说出几种生物吗?讲述:你们的想法正好和科学家不谋而合。1928年英国科学家格里菲思就选用肺炎球菌作为实验材料。请你们阅读书本,完成下表: R型S型菌落菌体毒性多媒体演示:格里菲思的四组实验提问:出现3、4实验结果的原因是什么?提问:从实验4中死亡的小鼠体内提取出S型细菌再培养,后代依然是有毒性的
6、S型细菌,说明什么? 提问:你认为格里菲斯的实验能否说明遗传物质是什么?如果不能,你如何利用上述材料进一步改进,证明什么是遗传物质?回答:蛋白质和核酸。答:低等的,简单的生物。因为这样的生物结构简单,含有的物质少,分析起来简便、快捷,容易得出结论。回答:像病毒,细菌都可以。阅读书本相关内容,思考,讨论完成表格内容。分组讨论,得出:出现实验3的结果是因为加热后S型细菌失活。出现实验4的结果是加热杀死的S型细菌能够使无毒R型细菌转化成有毒S型细菌。分组讨论,得出:这种性状的转化是可遗传的。分组讨论,得出:不能,因为S型细菌含有多种成分,必须把每种成分分离,分别与R型细菌混合。通过层层深入的提问,即
7、起到过渡的作用,又开始引发学生的思考,培养他们分析问题的能力。培养学生的自主学习和收集处理信息的能力,同时能够学会用表格的形式归纳总结。通过演示经典实验,重温探究过程,然后通过问题的设置培养学生观察、分析、合作的能力。培养学生解决实际问题的能力及创新意识。二、艾弗里实验引入:很好,你们的想法正是科学家们所想。1944年化学家艾弗里对格里菲思的实验进行了改进。多媒体演示艾弗里实验,提问:(1)该实验能得出什么结论?(2)实验设计的思路是什么?体现了哪些实验原则?归纳出遗传物质的定义。分组讨论,得出:(1)S型细菌的DNA才是使R型细菌发生转化的物质。DNA是遗传物质。(2)把DNA和其它物质分开
8、单独直接的去观察它的作用。体现了单一变量和对照原则。用鼓励的语言肯定、赞扬学生,激发他们的自信和学习的热情。进一步通过对经典实验的分析,让学生们认识到科学结论的获得是经过不断改进和实证的,培养学生的不断探索的科学精神以及分析问题的能力。同时发挥教师引导作用,归纳总结知识点。三、噬菌体侵染细菌实验提问:由于艾弗里在做DNA提纯时受技术所限,纯度最高的DNA中依然还含有0.02%的蛋白质,你认为艾弗里实验能否有力说明DNA是遗传物质?为什么?讲述:你们回答的很好,于是就有科学家选用噬菌体作为实验的材料进一步研究。图示:噬菌体的结构图。讲述:噬菌体的结构特征。提问:我们很难肉眼看见蛋白质和DNA的生
9、命活动,你能用什么方法让我们便于观察? 追问:分别用什么元素标记DNA和蛋白质?多媒体演示噬菌体侵染细菌的实验过程,引导学生观察,提问:(1) 第一组实验的结果是放射性物质存在于大肠杆菌外,说明什么?(2) 第二组实验的结果是放射性物质主要存在于大肠杆菌内,说明什么?Flash播放噬菌体侵染细菌的过程。提问:第二组实验中发现大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,同样含有32P,你还能得出什么结论?学生回答:不能。DNA的纯度不够,转化很有可能就是这些少数的蛋白质作用的结果。通过对噬菌体的了解,分析回答出:同位素标记法。回答:32P标记DNA,35S标记蛋白质。观察、比较两组实验,分组讨论,得出:(1)
10、在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝菌内。(2)在侵染过程中噬菌体的DNA注入大肠肝菌内部。回答:在噬菌体亲代和子代之间,DNA分子具有连续性,是遗传物质。在引入新内容的同时通过实验的不断的改进,让学生认识到科学的研究需要缜密的思维和严谨的科学态度,形成正确的情感态度与价值观。体现学科之间、同学科内前后知识的融会贯通,锻炼了学生将理论知识转化为实践的能力。让学生认识到一个科学结论的得出可以通过不同的方法得到,进一步明确DNA是遗传物质这一结论。结合学生对实验结果的分析,初步体会到噬菌体侵染过程的一些特征,再结合动画形象生动的展示,帮助学生完整地、准确地理解此过程。四、RNA也是遗传物质讲述:
11、科学家发现有些病毒不含DNA,只含蛋白质和RNA,比如烟草花叶病毒。它能感染烟草,出现相应的病症。提问:你能否设计实验,证实烟草花叶病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质?扩大学生的知识面: 还有那些病毒的遗传物质是RNA?总结:少数生物的遗传物质是RNA,绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。通过对前面三个实验的学习、类比得出:将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分离开,分别感染烟草,观察烟草是否感染花叶病。如:HIV,SARS病毒等通过对考察学生设计实验的能力,反馈学生对前面所学三个经典实验的掌握情况,巩固强化了学生的科学探究能力这一教学目标。引导学生归纳总结,主动构建知识。五、
12、反馈练习(1)肺炎双球菌的转化实验过程中,发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是A、R型细菌和S型细菌 B、R型细菌和R型细菌C、S型细菌和R型细菌 D、S型细菌和S型细菌(2)噬菌体的繁殖过程中利用的原料是A、自己的核苷酸和氨基酸B、自己的核苷酸和细菌的氨基酸C、细菌的脱氧核苷酸和氨基酸D、自己的氨基酸和细菌的核苷酸(3)(多选)噬菌体侵染细菌实验能证明A、噬菌体侵染细菌时外壳留在细菌外部B、DNA是主要遗传物质C、DNA可以控制蛋白质合成D、噬菌体侵染细菌时只把DNA注入到细菌内(4)关于遗传物质的正确叙述是A、所有生物的遗传物质都是DNAB、真核生物、原核生物的遗传物质都是DNAC、细菌
13、的遗传物质是DNA或RNAD、病毒的遗传物质DNA和RNA回答:(1)A(2)C(3)ACD(4)B对三维目标的完成情况进行检测,评价检测结果,及时调整教学。六、继续探究(1)你能从三个经典实验中发现遗传物质具备哪些特点?除此之外,你认为遗传物质还应该具有什么特点?(2)具体如何操作才能使32P和35S分别标记噬菌体?课后完成,下节课讨论。补偿教学。八.板书设计 第一节 DNA是主要的遗传物质一.人类对遗传物质的探索过程1.格里菲思的肺炎双球菌体内转化试验实验结论 已加热杀死的s型细菌体内含有某种转化因子,可使R型细菌转化为s型细菌2.艾弗里的肺炎双球菌体外转化试验实验结论 DNA是遗传物质,
14、而蛋白质不是遗传物质3.噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记法实验结论 DNA是遗传物质二RNA是极少数病毒的遗传物质三DNA是主要的遗传物质,是绝大多数生物的遗传物质九、教学反思此节课通过对三个经典实验的回顾,层层设计问题引发学生思考分析实验,从而让他们真正理解实验的设计思想,认同“DNA是主要的遗传物质”这一科学真理,掌握科学实验方法,发展科学探究的能力。在课堂教学过程中,教师适当穿插其中,充分发挥学生的主体地位,使学生主动参与,形成师生之间的认知、情感的互动,一改过去沉闷的课堂,处处体现新课程理念,有效的提高了课堂教学的效率。在教学过程中发现关于同位素标记的相关变式习题出现频率较高,并且是学生教难把握的一类习题。如果直接把同位素如何标记的具体操作呈现给学生,会显得新授课课堂容量过多、难度过大,所以设计“继续探究” 的第二个问题,弥补教学中的不足,在提高学生学习能力的同时,也提高了其解题能力。- 6 - 版权所有高考资源网