1、DNA 是主要的遗传物质教学设计董熠婷 武汉市 19 中学 高二生物备课组【设计理念】 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，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。【教材分析】DNA 是主要的遗传物质一节是新课标教材人教版必修 2 第 3 章第 1 节的内容，是在前面学习了有关细胞学基础(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和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里，人们一直把
2、蛋白质作为遗传物质，那么，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。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，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。【教法设计】根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教
3、育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。教学过程中围绕“将 DNA 与蛋白质等物质分开，单独地直接地去观察 DNA 的作用”这一主线，引导学生主动参与证明“DNA 是主要的遗传物质”的实验设计及分析推理等一系列探究活动，从中培养学生的科学思维，使学生初步掌握科学研究的过程。【学法指导】1、按教材的编写思路用“顺藤摸瓜法”去理解和掌握教材的整体内容；用“对比的方法”理解和掌握肺炎双球菌的转化实验过程；2、格里菲思所做的“体内转化实验”采取对照的方法，教材中步骤1、2、3 为步骤 4 的对照组
4、；步骤 4 为实验组，用对比的方法不难得出正确结论。3、用“透过现象看本质”的方法来掌握噬菌体侵染细菌的实验。噬菌体侵染细菌的实验中，要抓住本质来掌握整个实验的关键物质是什么，噬菌体的DNA 侵入细菌体内，而蛋白质外壳留在外面没起作用，因此新老噬菌体之间的连续性是通过 DNA 保持的，从而证明 DNA 是遗传物质。【教学目标】 1知识目标（1）总结“DNA 是主要的遗传物质”的探索过程（2）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，是目前自然科学研究的主要方法。（3）理解 DNA 是主要的遗传物质。2能力目标（1）通过肺炎双球菌的转化实验，能够证明 DNA 是遗传
5、物质的最关键的实验设计思路，训练学生逻辑思维的能力。（2）用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明 DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。3情感目标学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。【教学重点】（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。【教学难点】（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）如何理解 DNA 是主要的遗传物质。【教学环节】情景设置导入新课自主学习合作探究展示交流重难点突破课内归纳反馈【教学准备】多媒体课件，导学案【教学过程
6、】导入新课：创设情景，设疑导入教师：自从摩尔根提出基因的染色体理论后，基因在人们的认识水平中不再是抽象的“ 因子” ，而是存在于染色体上的一个个单位。基因是什么？DNA 还是蛋白质？谜底如何被揭开！学生活动：根据课前预习进行问题探讨 1、20 世纪二三十年代人们对蛋白质和 DNA 的认识水平如何？2、当时的人们更认同 遗传物质是哪种，为什么？3、你对 于这个问题的猜想是什么，怎样去检验你的猜想？你的设计思路是？教师：今天我们的学习内容是和大家一起重走科学家探索 DNA 是遗传物质之路新课推进：自主学习，合作探究探究活动一: 格里菲思-肺炎双球菌转化实验学生活动：完成下列表格教师： 展示两种菌的
7、菌落图片小组讨论：1、 四组实验中，可以形成几组对照实验？比较每组对照实验的结果能说明什么？2、 第 4 组实验中从死亡小鼠体内分离出的 S 型活菌是怎么来的？接着格里菲思又做了什么补充实验，其实验结果说明了什么？3、 你认为是什么限制了格里菲思进一步探寻 S 型死菌中的什么物质是转化因子？ 4、 如果是你来设计实验寻找“转化因子” 是什么物 质，你准备怎么做？（注意实验的自变量，因变量是什么？）探究活动二: 艾弗里-肺炎双球菌转化实验有无荚膜菌落特征有无毒性 对小鼠是否致死R 型细 菌S 型细菌学生活动：合作探讨下列问题1、 艾弗里实验设计中的关键设计思路是什么？2、 实验中也采用了对照实验
8、思想，哪些是对照实验？实验的自变量是什么？因变量是什么？通过对照实验得到什么结论？3、 当时为什么依然有人对艾弗里的实验结论提出质疑？你是否觉得持怀疑态度的人小题大做，为 什么？要如何设计实验才能让人无可挑剔呢？探究活动三: 噬菌体侵染细菌 实验学生活动：自主学习1、阅读课本 44 页，噬菌体的物质组成、结构、生活习性是？2、为什么赫尔希和蔡斯会选择噬菌体作为研究材料？3、用什么方法可以跟踪噬菌体的 DNA 分子和蛋白 质分子？教师：多媒体展示噬菌体侵染细菌的动画学生活动：探讨交流展示1、 为什么选用 35S 和 32P 两种同位素分别标记蛋白 质和 DNA？能否将噬菌体直接培养在含放射性标记
9、的培养基中而获得？为什么？2、 请你总结获得 32P 噬菌体和 35S 噬菌体的过程：3、 观察图 3-6 实验过程，在本实验中为什么选用两组噬菌体分别进行实验？实验中的自变量和因变量分别是什么？4、 实验中搅拌、离心的目的分别是什么？5、 用 35S 标记 的噬菌体 实验中主要在上清液检测到放射性，而用 32P 标记的噬菌体实验中主要在沉淀中检测到放射性，这结果说明什么？6、 细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到 32P 标记的 DNA 分子，却不能检测到 35S 标记的蛋白 质， 这一结果说明什么？7、 思考拓展：（1）为什么用 35S 标记的实验结 果显示沉淀物中也有少量的放射性？放射性
10、从何而来？ （2）为什么用 32P 标记的噬菌体 实验结果显示上清液中也有少量放射性？ 8、艾弗里和赫尔希等人的实验材料具有哪些优点？两个实验在设计思路上有相同的地方吗？为什么赫尔希的实验结论对支持 DNA 是遗传物质更有说服力？教师：回顾 DNA 是遗传物质的探索过程。探究活 动四: 你如何理解“DNA 是主要的 遗传物质”？教师：展示烟草花叶病毒的图片，介绍其结构特点和感染效果。你如何设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA 还是蛋白质？实验中的自变量和因变量分别是什么？学生活动：小组讨论交流得出设计方案，展示实验方案。课堂巩固：概念归纳，练习自检学生：完成导学案上的课堂小结和练习自检【课后反思】本节课的教学内容涉及的实验，在现有的实验室条件下是不可能完成的，在传统的教学中，都是老师滔滔不绝地讲，学生默默地听，课堂气氛沉闷，教学效率低下，更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。采用了引导探究式的教学方法后，教师通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境，激发学生的学习积极性。教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者，处于主导地位；学生不是被动地接受知识，而是走进科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂充满了活力，新课改理念得到了落实。
