資源簡介

課堂教學(xué)技能實(shí)訓(xùn)·生物 教案
教學(xué)內(nèi)容：《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》
教材分析
《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》選自人教版普通高中生物新課程必修2 《遺傳與進(jìn)化》第3章第1節(jié)。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容既是對前兩章的遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、基因的有關(guān)知識作本質(zhì)性的講解，同時(shí)是本章學(xué)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和遺傳效應(yīng)的必備基礎(chǔ)知識，是遺傳學(xué)從細(xì)胞水平轉(zhuǎn)向分子水平的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，起到承上啟下的作用。
學(xué)情分析
知識層面，第一，通過前兩章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了有細(xì)胞分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),掌握了染色體的化學(xué)組成,蛋白質(zhì)與核酸的元素組成等相關(guān)知識，這為新知識的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。第二，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了核酸的結(jié)構(gòu)，但對DNA分子的結(jié)構(gòu)認(rèn)識感覺陌生難懂，不能將DNA分子的多樣性和遺傳多樣性相聯(lián)系。思維層面，高中學(xué)生具備了一定的認(rèn)知能力，邏輯推理和抽象思維能力已初步建立，但還不夠完善，往往對探究的目的性及過程,結(jié)論的形成缺乏理性的思考。
教學(xué)目標(biāo)
1、知識目標(biāo):
①說出遺傳物質(zhì)的主要載體；
②通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，闡明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
2、能力目標(biāo):
①培養(yǎng)學(xué)生基于生物學(xué)事實(shí)運(yùn)用歸納與概括、分析與比較等方法闡釋生命現(xiàn)象的科學(xué)思維能力；
②通過模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，滲透科學(xué)研究的基本思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo):
①激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念；
②通過探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)的意識，提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。
教學(xué)重難點(diǎn)
1. 教學(xué)重點(diǎn):
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程；
(2)證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路。
2. 教學(xué)難點(diǎn)：
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程；
設(shè)計(jì)思路
1.高中學(xué)生已具備一定的認(rèn)知能力，不再需要灌輸性的知識，需要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，科學(xué)史的實(shí)驗(yàn)恰好可以提供這一機(jī)會。
2.在格里菲斯的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，“轉(zhuǎn)化因子”的分析過程是重點(diǎn)內(nèi)容，因此首先采用學(xué)生自主閱讀教材的方式充分發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能力，培養(yǎng)其從材料中提取信息的能力。其次，四組小鼠實(shí)驗(yàn)對照充分發(fā)揮學(xué)生基于生物學(xué)事實(shí)闡明生命現(xiàn)象的能力，從個(gè)別到普遍，從特殊到一般。
3.在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中，不采取一般形式的先介紹實(shí)驗(yàn)，再從實(shí)驗(yàn)中提取信息的方法，而是承接格里菲斯實(shí)驗(yàn)，滲透科學(xué)探究的一般過程，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
4.從證明DNA是遺傳物質(zhì)的三組科學(xué)家實(shí)驗(yàn)中，層層遞進(jìn)，使學(xué)生體會到科學(xué)是在不斷發(fā)現(xiàn)、探索中曲折前進(jìn)的，實(shí)驗(yàn)材料的選取、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對于科學(xué)發(fā)展都具有巨大作用。
教學(xué)準(zhǔn)備
1.肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的播放動畫；
2. DNA是主要的遺傳物質(zhì)的課件
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 出示老鼠及其幼崽圖片，提出“龍生龍，風(fēng)生風(fēng)，老鼠的兒子會打洞”這一俗語，提問：到底是什么物質(zhì)在起作用呢？ 引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材，提問作為遺傳物質(zhì)可能要具備哪些特點(diǎn)？ 介紹認(rèn)知沖突，DNA和蛋白質(zhì)都可能是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)。在20實(shí)際早期，人們普遍認(rèn)為遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢？ 繼續(xù)追問;同學(xué)們認(rèn)為在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢 學(xué)生產(chǎn)生疑惑，仔細(xì)觀察圖片，猜想組成生物體的物質(zhì)。 學(xué)生回答：結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定；具有儲存遺傳信息的能力；能夠自我復(fù)制。 分析當(dāng)時(shí)認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的原因:組成DNA的脫氧核苷酸只有4種而組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類有20種，蛋白質(zhì)的多樣性.很容易和生物的多樣性相聯(lián)系。 學(xué)生認(rèn)真聽講，根據(jù)DNA和蛋白質(zhì)的特性思考其作為遺傳物質(zhì)的原因，并闡述自我觀點(diǎn)。 通過圖片和常見的俗語材料，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、歸納和概括信息的能力。 將學(xué)生帶入到早期遺傳物質(zhì)的探索中 創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生表明自己關(guān)于遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的能力
肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 一、肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 介紹兩種不同的肺炎雙球菌特征 播放肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化的前三組組小鼠實(shí)驗(yàn)動畫，簡單介紹實(shí)驗(yàn)過程。 提問： 一、二兩組實(shí)驗(yàn)對比說明什么？ 二、三兩組實(shí)驗(yàn)對比說明什么？ 導(dǎo)致小鼠死亡的直接原因是什么？ 播放第四組小鼠實(shí)驗(yàn)過程，提問：請學(xué)生預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果 播放實(shí)驗(yàn)結(jié)果——小鼠死亡，并且死亡小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌。 提問：對比1、3、4組實(shí)驗(yàn)，試分析小鼠體內(nèi)分離得到S型活菌的原因？ 教師補(bǔ)充蛋白質(zhì)高溫變性失活，不能復(fù)活這一背景。 最后，師生共同討論，總結(jié)出本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：加熱殺死的S型菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”使活的R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌, 學(xué)生認(rèn)真聽講，理解R型菌和S型菌是否具有毒性的原因。 學(xué)生回答：一、二兩組實(shí)驗(yàn)對比說明活的R型菌不致死，活的S型菌致死； 二、三組實(shí)驗(yàn)對比說明加熱殺死的S型菌不致死； 導(dǎo)致小鼠死亡的直接原因是活S型菌。 根據(jù)前三組小鼠實(shí)驗(yàn)及兩種肺炎雙球菌的特征分析細(xì)菌在小鼠體內(nèi)產(chǎn)生的變化。 學(xué)生回答：小鼠不死亡。 學(xué)生緊跟老師思路，產(chǎn)生疑惑。 學(xué)生回答：死去的S型菌死而復(fù)生和加熱殺死的S型菌中有某種物質(zhì)將活的R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌 學(xué)生討論，認(rèn)為第二種假設(shè)更具有討論價(jià)值。 提供實(shí)驗(yàn)背景，使學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。 利用動態(tài)過程吸引學(xué)生注意。 培養(yǎng)學(xué)生基于生物學(xué)事實(shí)運(yùn)用分析與比較闡釋生命現(xiàn)象的科學(xué)思維能力。 引起學(xué)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生對此問題的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)使學(xué)生樹立生物體各部分是一個(gè)有機(jī)整體的觀念。 引導(dǎo)學(xué)生能基于生物學(xué)事實(shí)對有爭論的問題給出自己的看法。 引導(dǎo)學(xué)生能夠基于生物學(xué)概念論證自己觀點(diǎn)的合理性，排除不可能的結(jié)果。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 設(shè)疑：“轉(zhuǎn)化因子”究竟是什么？怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證？ 介紹兩種肺炎雙球菌的組成成分，引導(dǎo)學(xué)生明確探究的關(guān)鍵是必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。 根據(jù)科學(xué)探究的一般過程，提問： 1.請做出假設(shè)，什么是轉(zhuǎn)化因子？ 2.怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？ 3.根據(jù)你的假設(shè)，請預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果？ 學(xué)生產(chǎn)生疑惑。 學(xué)生明確本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則是控制單一變量。 學(xué)生回答：DNA/蛋白質(zhì)/莢膜多糖是轉(zhuǎn)化因子 學(xué)生回答：從S型活細(xì)菌中提取出DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),然后分別將它們加入已經(jīng)培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，觀察結(jié)果。 學(xué)生預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生興趣。 學(xué)習(xí)控制單一變量單獨(dú)研究的實(shí)驗(yàn)思路。 在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中滲透科學(xué)研究基本思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 二、艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 那么事實(shí)究竟是如何呢，引出艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。 首先，根據(jù)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路播放艾弗里體外轉(zhuǎn)化的四組實(shí)驗(yàn)，提出問題： 1.加入DNA水解酶的組有何作用 2.最后一組實(shí)驗(yàn)與那一組形成對照，變量是什么？ 2.對比各組現(xiàn)象，說明了什么問題 師生共同分析實(shí)驗(yàn)后，總結(jié)這個(gè)實(shí)驗(yàn)與第一個(gè)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)有什么關(guān)系？ 學(xué)生認(rèn)真聽講，完善自我設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的思路。 學(xué)生回答：1.水解DNA，防止因DNA提純不完全帶來的其他物質(zhì)影響。 2.最后一組與第一組形成對照，變量時(shí)是否具有DNA。 3.DNA是轉(zhuǎn)化因子。 學(xué)生回答：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都采用單一變量原則和對照原則，艾弗里的實(shí)驗(yàn)在格里菲斯實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上將各物質(zhì)組分進(jìn)行分開研究。 激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生在探究過程中完善思維，逐步增強(qiáng)對生物學(xué)現(xiàn)象的求知欲。 拓寬學(xué)生思維，用不同的實(shí)驗(yàn)方法達(dá)到同一實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 體會科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和原則，認(rèn)同科學(xué)是在不斷探索中發(fā)展的。
噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 教師提供由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA,純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人表示懷疑這一背景，提示在光合作用的探究歷程中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提問：還有其他方法可以將DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分開研究嗎？ 出示T2噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，提問：請根據(jù)噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，歸納噬菌體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 播放噬菌體侵染細(xì)菌的部分過程，闡明噬菌體會吸附在細(xì)菌表面，思考：注入細(xì)菌的物質(zhì)是什么？ 之后安排學(xué)生自主閱讀教材，學(xué)生分組討論如下問題： 1.簡述噬菌體侵染細(xì)菌過程。 2.為什么要用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？ 3.怎樣使噬菌體帶上32P和35S標(biāo)記？直接用32P標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體可以嗎？ 4.混合后為什么要攪拌？ 教師組織不同小組學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行介紹和自我觀點(diǎn)展示。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行介紹后，教師追問上述實(shí)驗(yàn)的三個(gè)問題。 師生共同分析沉淀、上清液和自帶噬菌體的放射性結(jié)果。總結(jié)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。 設(shè)疑：所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA嗎？ 安排學(xué)生課后自主閱讀教材煙草花葉病毒的實(shí)驗(yàn)。搜尋是否有其他物質(zhì)作為遺傳物質(zhì)的生物。 學(xué)生回答：同位素標(biāo)記法 學(xué)生回答：T2噬菌體的化學(xué)組分：60%蛋白質(zhì)，40% DNA 學(xué)生產(chǎn)生疑惑，分析遺傳物質(zhì)在噬菌體侵染細(xì)菌中所起到的作用。 學(xué)生回答：①培養(yǎng)用32P和35S 標(biāo)記的大腸桿菌，再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體； ②用培養(yǎng)后的2P和35S噬菌體侵染未被標(biāo)記的的大腸桿菌。 ③培養(yǎng)物攪拌離心。 ④分別對上清液和沉淀物的放射性進(jìn)行檢測。 學(xué)生回答： 2.P只存在于噬菌體DNA中,S只存在于噬菌體蛋白質(zhì)中。 3.培養(yǎng)用32P和35S 標(biāo)記的大腸桿菌，再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體； 噬菌體習(xí)寄生生活，不可以直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。 4.攪拌使噬菌體和細(xì)菌分離開。 學(xué)生回答：DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 學(xué)生仔細(xì)思考，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說出煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用新獲得的知識和回憶舊知解決新問題的能力。 使學(xué)生體會實(shí)驗(yàn)材料的選取對于實(shí)驗(yàn)的重要性。 使學(xué)生了解噬菌體侵染細(xì)菌的過程，提供知識基礎(chǔ)。 培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、提取和歸納信息的能力。 認(rèn)同科學(xué)的前進(jìn)離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 感受科學(xué)家實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，培養(yǎng)批判性思維。
課堂小結(jié) 列表比較DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)； 總結(jié)科學(xué)探究的一般過程。 緊跟老師節(jié)奏，共同復(fù)習(xí)，在知識總結(jié)中加深鞏固。 使學(xué)生學(xué)會構(gòu)建知識系統(tǒng)，培養(yǎng)批判性思維和科學(xué)思維的能力。
板書設(shè)計(jì)
2

展開更多......

收起↑