資源簡介

教學設計
授課教師 課題 DNA是主要的遺傳物質
知識點來源 學科：生物 年級：高三 教材版本：人教版高中生物必修二 所屬章節：第三章第1節
教學設計
內 容
教學目的 1.通過本節課的學習，學生能夠概述“DNA 是主要的遺傳物質”及其探索過程，闡明證明 DNA 是主要的遺傳物質的實驗設計思路； 2.通過體驗科學研究的方法，探討實驗技術在證明 DNA 是主要遺傳物質中的作用，為形成科學思維，提高科學探究能力，養成生物學學科核心素養奠定基礎。
教學重點難點 教學重點： 肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程； 教學難點： 肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。
教材分析 本節課是人教版高中生物必修 2《遺傳與進化》第3章第 1節的內容，主要內容包括科學家對遺傳物質的早期推測以及 DNA 是主要的遺傳物質的直接證據— “肺炎雙球菌轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”。通過前面兩章的學習，學生已經掌握了孟德爾、摩爾根等人對遺傳現象的研究過程，在此基礎上，本節課將繼續帶領學生從分子層面上認識基因的本質，這就為學生以后學習 DNA 的復制、基因表達和基因突變打下了基礎。因此，本節課在整個必修 2 的學習中，起到了承上啟下的作用。 此外，本節課向學生介紹了兩個經典的生物學實驗，不僅讓學 生“重走科學探索之路”，更重要的是，學生通過親身體驗科學研究的思路和方法，能夠學習科學家嚴謹的態度，對于養成科學思維、提高科學探究的能力有著重要的作用。
學情分析 學生在學習本節課之前，已經具備了有絲分裂、減數分裂和受精作用等細胞學基礎，掌握了生物的生殖過程、染色體的化學組成、蛋白質與核酸的元素組成等相關知識，為學生學習新課提供了知識基礎。 另外，高中學生具備了一定的認知能力，思維的連續性和邏輯 性也初步建立，但還很不完善，他們對事物的探究有激情，但往往對探究的目的、過程及結論不能夠完全確定。因此，教師在設計課程時，應首先向學生明確整個實驗的目的，以問題為驅動，引導學生體驗科學探究的過程，得出實驗的結論。
教學方法 講授法、讀書指導法、談論法
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
問題情境 導入新課 俗話說“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生兒會打洞”，這句話顯示了生物的基本特征之一—遺傳。生命之所以能夠代代延續，主要是由于遺傳物質綿綿不斷的向后代傳遞。前面我們學習的有絲分裂、減數分裂和受精作用，著重分析的是染色體的行為及數目的變化，可見染色體在生物的遺傳中起著重要作用，由此提問： 染色體主要由什么物質組成 誰才是遺傳物質呢？ 學生回憶染色體由DNA和蛋白質組成 DNA是遺傳物質 回憶舊知，啟發新知，激發學生的學習興趣
層層設疑 講授新知 DNA是遺傳物質這一結論是由科學家們經過長期的質疑與探索得到的，請同學們閱讀教材思考： 1.在20世紀早期人們普遍認為遺傳物質是DNA還是蛋白質？ 2.為什么會有這種認識？ 現在我們知道遺傳物質并不是蛋白質，而是DNA，在生物學中，我們通常采用什么方法證明我們的觀點呢？ 下面我一起沿著科學家探索真理的足跡重溫證明DNA是遺傳物質的經典實驗 學生閱讀教材，指出由于當時人們對DNA的結構沒有清晰的認識，導致人們認為蛋白質是遺傳物質 采用實驗的方法 培養學生自主學習，合作學習的意識
格里菲斯肺炎雙球菌轉化實驗 1.實驗材料： 格里菲斯選擇小鼠和肺炎雙球菌做實驗，請同學們閱讀教材，嘗試總結兩種肺炎雙球菌的區別： 2.比較兩種細菌的區別 3.實驗過程 通過實驗過程提問： （1）第一組和第二組的實驗說明了什么？ （2）第三組的實驗說明了什么？加熱破壞的是什么結構？ 教師根據學生回答情況，補充蛋白質經加熱失活，DNA在加熱的情況下解旋，當溫度降低，結構會恢復到原來狀態。 （3）第四組實驗中，加熱致死的S型細菌為什么又“復活”了？ 教師補充：第三組實驗已經否定了加熱殺死的S型細菌會復活的可能。 由此得出本次實驗的結論：加熱殺死的S型細菌中必然存在某種轉化因子，促使R型細菌轉化成S型細菌。 這種轉化因子是什么呢？ 學生閱讀教材，認真思考教師所提出的問題，并嘗試總結回答 學生通過對格里菲斯四組實驗的分析，回答如下： （1）說明S型菌有毒，R型菌無毒 （2）第三組實驗說明加熱致死的S型菌無毒，加熱破壞了S型菌的DNA和蛋白質 （3）有的同學認為加熱殺死的S型細菌直接復活；也有的同學認為是加熱殺死的S型細菌使R型細菌發生了轉變 調動學生學習的主動性和積極性 培養學生發現問題，解決問題的能力 促使學生形成嚴謹的科學思維
艾弗里肺炎雙球菌轉化實驗 你認為找出轉化因子的關鍵思路是什么？ S型細菌中都有哪些物質呢？如何將他們分開呢？ 同學們很聰明，這就是繼格里菲斯實驗之后，艾弗里所做的科學實驗，他將S型細菌的蛋白質、多糖類莢膜和DNA分別與R型細菌混合，結果發現只有S型細菌的DNA與R型細菌混合，培養基中才能既有S型細菌，又有R型細菌。 同時，艾弗里還做了另一組實驗，他將放有S型細菌DNA和R型細菌的培養基中加入了DNA酶，結果發現培養基中不會出現S型細菌，此實驗說明了什么？ 由此我們得出DNA是遺傳物質，而蛋白質和多糖等不是遺傳物質的結論。 在當時，艾弗里的實驗結論并沒有被大多數人所接受，因為即使提純DNA純度最高時，還含有0.02%的蛋白質，那么如何才能完全排除蛋白質的影響呢？請同學們預習赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗，看看他們的實驗采取了什么方法，是如何排除蛋白質的影響，從而證明DNA是遺傳物質的 首先明確S型細菌中都有哪些物質，然后設法將這些物質分開單獨研究 有蛋白質、脂質、糖類和DNA 說明只有完整的S型細菌的DNA才可以使R型細菌發生轉化 培養學生獨立思考問題，解決問題的能力和勇于探索的科學探究能力 促進學生形成嚴謹的邏輯思維和科學思維

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