- 相關推薦
《DNA是主要的遺傳物質》教學設計
DNA是一種分子，可組成遺傳指令，以引導生物發育與生命機能運作。下面就是小編為大家整理的《DNA是主要的遺傳物質》教學設計，歡迎大家閱讀借鑒。
《DNA是主要的遺傳物質》教學設計 篇1
一、教材內容分析
《DNA是主要的遺傳物質》是人教版普通高中新課程生物必修2《遺傳與進化》中第3章第1節的內容。本節首先是以“問題探討”的形式呈現了曾經在科學界爭議了很長的問題：“ DNA 和蛋白質究竟誰是遺傳物質?”目的在于引導學生思考如何對這一問題進行研究，激發學生的探索欲望；接著介紹了20世紀早期人們對于遺傳物質的推測，在此基礎之上教材詳細講述了DNA是遺傳物質的直接證據──“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”,引導學生重溫科學家的探究歷程，領悟科學的過程和方法，最終得出科學的結論。本節是從分子層面上認識遺傳物質的本質，為學習DNA的復制，基因的表達和基因突變打下了基礎。
二、教學策略
由“問題探討”所呈現的曾經在科學界爭論很長時間的問題──“DNA和蛋白質究竟哪個是遺傳物質?”引入新課，讓學生思考如何對這一問題進行研究，培養他們分析問題和解決問題的能力，激發他們了解科學家當年的研究過程和方法的興趣。通過重溫科學家的探究歷程，領會實驗選材的巧妙、思維的嚴謹和實驗方法的科學；通過實驗結果的分析理解DNA是主要的遺傳物質。
三、教學目標
1、知識與技能：
(1)總結“DNA是主要的遺傳物質”的探索過程；
(2)分析DNA是主要的遺傳物質的實驗設計思路；
(3)理解DNA是主要的遺傳物質。
2、過程與方法：
(1)領悟科學研究的過程和方法，培養學生的實驗探究能力；
(2)探討實驗技術在證明DNA是主要遺傳物質中的作用。
3、情感態度和價值觀：
(1)體驗科學探索的艱辛過程；
(2)認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程；認同科學與技術的關系。
四、教學重點和難點
1、重點：
(1)肺炎雙球菌轉化的實驗原理和過程；
(2)噬菌體侵染細菌的原理和過程。
(3)證明DNA是遺傳物質的實驗的關鍵設計思路。
2、難點：
(1)肺炎雙球菌轉化的實驗原理和過程；
(2)證明DNA是遺傳物質的實驗的關鍵設計思路。
五、教學設計流程
設疑導入 → 問題引導呈現探究 → 討論實驗結果 → 歸納總結 → 拓展延伸
六、課堂實施
教學環節 | 教師組織和引導 | 學生活動 | 設計意圖 |
復習舊知，創設情景，導入新課 | 設疑提問： 1.性狀是受什么控制的？基因和染色體的關系是怎樣的？ 2.染色體是由哪兩種化合物組成的，作為遺傳物質的應該是哪一種物質？ 3.你認為作為遺傳物質可能具有什么特點？ | 學生回顧所學知識，思考回答相關問題，總結遺傳物質的特點：能夠自我復制，結構比較穩定，具有儲存遺傳信息的能力。 | 尋找新舊知識的結合點，以“問題”引入新課，培養學生分析和解決問題的能力，激發探究欲望。 |
對遺傳物質的早期推測 | 指導學生讀教材思考： 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？ 講述：限于當時的認識水平，認為蛋白質是遺傳物質的觀點處于主導地位。 | 分析當時認為蛋白質是遺傳物質的原因：組成DNA的脫氧核苷酸只有4種而組成蛋白質的氨基酸種類有20種，蛋白質的多樣性很容易和生物的多樣性相聯系。 | 進一步激發學生對遺傳物質認識的研究 |
DNA是遺傳物質的的證據I | 科學家是如何認識DNA是遺傳物質的呢，讓我們重溫科學家對遺傳物質的認識過程吧。 I、肺炎雙球菌的體內轉化實驗 1、講述并投影兩種菌落的比較； 菌落莢膜毒性R型菌落粗糙無莢膜無毒S型菌落光滑有莢膜有毒2、投影細菌轉化實驗的課件引導學生觀察實驗，討論分析以下問題： （1）、為什么加熱殺死的S菌和活的`R菌混合可以導致小鼠死亡？導致小鼠死亡的直接原因是什么？ （2）、促進活的R菌轉變為S菌的因素是什么？是否有可能是蛋白質？ (3)、本實驗蘊含了那些科學實驗方法，能得出什么結論？ | 認真觀察實驗的演示過程，思考回答所提問題，得出以下結論： 1、加熱殺死的S菌能夠促使活的R菌轉變為活的S菌，即加熱殺死的S菌中含有促使這一轉化的活性物質──轉化因子。 2、這一轉化因子不可能是蛋白質，因為蛋白質經過高溫作用會變性失活。 3、蘊含的實驗方法有分組對照和對變量進行一定的控制。 | 引導學生重溫科學探究歷程，親身體驗科學研究的思路和方法，學習科學家嚴謹的態度和合作精神。體驗科學探索的艱辛，學習科學精神，養成科學態度。 |
DNA 是遺傳物質的的證據Ⅱ | 設疑： 這種轉化因子究竟是什么物質呢？S菌的化學成分很多，要找到轉化因子，最關鍵的思路是什么？如果讓你來設計實驗來進一步探究“轉化因子”是什么物質，你將如何設計實驗？ Ⅱ、肺炎雙球菌的體外轉化實驗 講述并投影： 思考： 1、 該實驗的巧妙之處是什么?蘊含了哪些實驗設計原則？ 2、 能夠得出什么結論？ | 學生思考、分析、討論得出結論：把DNA和蛋白質分開，單獨地直接地觀察這兩種物質的作用。 學生思考、討論，展示學習成果： 1、 控制變量原則，將多個變量分解為單個變量進行研究；對照性原則。 2、結論：DNA是轉化因子即遺傳物質。 | 進一步培養學生探究問題與設計實驗的能力及創新意識。 |
DNA 是遺傳物質的的證據Ⅲ | 講述： 艾弗里的實驗中提取的DNA純度最高時也還有少量的蛋白質，當時仍然有學者認為是這少量的蛋白質在起作用，不愿接受DNA是轉化因子的結論。這種懷疑有道理嗎？ Ⅲ、噬菌體侵染細菌的實驗 講述并投影： 1、T2 噬菌體的結構模式圖，說明其結構特點、物質（元素）組成、寄生和繁殖方式，演示其侵染細菌的動態變化。 2、投影分別用不同放射性元素標記的噬菌體侵染細菌的實驗過程。 思考： 1、為什么選擇噬菌體作為實驗材料？ 2、為什么要用32P和35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質？如何標記？ 3、實驗結果是怎樣的，根據實驗結果你能得出什么結論？ 4、上述實驗運用了哪些技術手段？ 總結：以上實驗證明了DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質。 | 觀察課件的演示過程，明確在噬菌體侵染細菌的過程中，DNA進入了細菌細胞內，而蛋白質外殼停留在細胞外。 分析、討論相關問題，展示學習成果： 1、DNA是在親子代之間發生連續性的物質，即DNA是遺傳物質；蛋白質不是遺傳物質。 2、采用了放射性標記技術、分離提純技術、離心技術等技術手段 | 讓學生認識到一個正確的結論可以通過不同的途徑獲得。 認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程； 認同科學的發展離不開技術的支持。 |
設疑：是不是所有生物的遺傳物質都是DNA呢？ 投影并講述：展示幾種常見的RNA病毒，由于這些病毒只由RNA和蛋白質構成，所以這類病毒的遺傳物質是RNA而不是DNA． | 總結上述探究活動，得出：DNA是主要的遺傳物質。 | 進一步明確某些病毒的遺傳物質是RNA，DNA是主要的遺傳物質的原因。 | |
課堂小結 | 投影總結： 核酸是一切生物的遺傳物質；具有細胞結構的生物和大多數病毒的遺傳物質是DNA，少數RNA病毒的遺傳物質是RNA,即DNA是主要的遺傳物質， | 加深理解、鞏固、深化所學知識。 | |
拓展延伸 | 1997年美國科學家Prusiner發現了一種新型生物──朊病毒，是一組至今沒有查到任何核酸的蛋白質顆粒，它是導致瘋牛病和人的克-雅氏病的病原體。你能推測改病毒的遺傳物質是什么嗎？ | 學生思考討論：認識到對遺傳物質的探究是不斷深化和發展的。 | 形成認知沖突，激發學生新的探索欲望。 |
七、教后反思
通過對本節3個經典實驗的學習，引導學生重溫科學家的探究歷程，不僅讓學生獲得了科學知識──理解“DNA是主要的遺傳物質”，更重要的是通過這些實驗讓學生掌握了科學的研究方法，培養了學生的科學探究能力，所以在本節的教學中重點對學生進行了科學方法訓練；由于本節實驗內容較為抽象，上課時采用了多媒體輔助教學，化靜為動，化抽象為具體，較圓滿的完成了教學任務。
《DNA是主要的遺傳物質》教學設計 篇2
一、教材分析
《DNA是主要的遺傳物質》是人教版高中生物必修2《遺傳與進化》中第3章第1節的內容。本節“問題探討”部分指出當時科學界爭論的問題：DNA和蛋白質誰是遺傳物質？這個問題立即引起了學生的興趣，有助于后續實驗的進一步開展。在講述“肺炎雙球菌的轉化實驗”時，教材通過圖片加文字介紹的形式，讓學生學起來一目了然，很快理解這個實驗的精髓所在，明白了要想證明DNA和蛋白質誰是遺傳物會，關鍵是將它們區分開，單獨的觀察它們的作用，為后續介紹“噬菌體侵染細菌的實驗”奠定了基礎，學生理解起來也更容易。
二、教學目標
1、知識目標：概述DNA分子結構的特點；知道DNA和蛋白質都是生物大分子；
2、能力目標：會通過實驗探究DNA和蛋白質誰是遺傳物質。
3、情感目標：認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程。
三、教學重點、難點
1、重點：肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程；噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
2、難點：噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
四、教學方法：引導法、設疑法、合作討論歸納法。
五、教學過程：
【創設情景，問題引入】
引言：學過有絲分裂和減數分裂及受精作用后，我們想一下，親代把什么傳遞給子代呢？大家都知道：親代把染色體遺傳給了后代，而染色體是由DNA和蛋白質組成的，它們兩個究竟誰是遺傳物質？是DNA還是蛋白質？還是DNA和蛋白質都可作為遺傳物質呢？請大家把書打開到42頁，我們今天就一起來學習。
第3章 第1節 DNA是主要的遺傳物質
在20世紀20年代，由于人們已經認識到蛋白質是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。而氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊涵遺傳信息。因此，大多數科學家認為，蛋白質是生物體的遺傳物質。但是科學是不斷探索與發現的，到了20世紀30年代，人們認識到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子，人們看到了DNA 的重要性，認為DNA也有可能是生物體的遺傳物質。那么，到底蛋白質是遺傳物質，還是DNA是遺傳物質呢？ 下面我們來看幾個實驗。
（一） 肺炎雙球菌的體內轉化實驗
1928年，英，格里菲斯——肺炎雙球菌感染小鼠。
1、肺炎雙球菌的類型：
R型細菌—菌落粗糙，無莢膜，無毒
S型細菌—菌落光滑，有莢膜，有毒
2、實驗過程：
Q1：對比1、2組實驗現象，說明了什么？
Q2：針對第4組小鼠死亡，我們可以做出什么推斷？
Q3: 與第3組實驗比較，第4 組多注射了什么物質？
Q4：活的R型菌在第4組實驗中起到了什么作用？
Q5：活R型細菌為什么會轉變成活S型細菌？
經過這些問題的循循善誘，同學們很快就理解了該實驗。
學生：格里菲思的結論：已加熱殺死的S型菌中必然含有某種促成這一轉化的活性物質。
引導分析：無毒的R型菌必然向有毒的S型轉化了。不但這一代R型菌轉化為有毒的了，還發現在死亡的小鼠體內所繁殖的后代也是有毒的，為什么會轉化呢？這種轉化為什么還能遺傳呢？原因就是R型菌與加熱殺死的S型菌接觸時，S型菌體內必然有一種物質促使R型菌向S型菌轉化→轉化因子。
3、實驗結果：S型菌中有一種轉化因子，能使無毒的R型菌轉化為有毒的S型菌。
請思考：如果請你設計一個實驗來確定轉化因子是什么，你覺得關鍵的設計思路是什么？
由這個思考題引出：
（一） 艾弗里的體外轉化實驗
1944，美，艾弗里——對S型菌進行了研究，把S型菌體內的物質提取出來，進行分離鑒定后，把它們分成了DNA，蛋白質，多糖等物質。
Q1：這個實驗的設計思路是什么？
Q2：這個實驗證明了什么問題？
Q3：該實驗的成功之處是什么呢？
學生：提取S型活細菌體內的各種成分，分別與R型活細菌混合培養，直接、單獨地去觀察它們的作用。
學生：“轉化因子”是S型菌的DNA，因轉化而來的S型菌能將性狀傳遞給子代，說明DNA是遺傳物質。（簡單一點講就是：DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物質）
學生：把DNA與蛋白質分開，從而單獨地、直接地去觀察DNA的作用。
教師引導：但遺憾的是，艾弗里轉化實驗所提取的DNA中仍然含有極少量的蛋白質。因此人們認為不能完全排除蛋白質的作用。那怎樣才能將蛋白質與DNA徹底分開呢？
1952年科學家赫爾希和蔡斯利用T2噬菌體（一種病毒）作為實驗材料完成了一個非常有說服力的實驗。
（一） 噬菌體侵染細菌的實驗（1952赫爾希、蔡斯）
1、細菌（大腸桿菌）：單細胞原核生物（有DNA，核糖體等）
2、T2噬菌體：是由頭部和尾部組成的，頭部和尾部的外殼是由蛋白質組成，在頭部內含有一個DNA分子。它是一種專門寄生在細菌體內的病毒。（成分：DNA→C、H、O、N、P；蛋白質→C、H、O、N、S ）
現在我們對T2噬菌體已經有所了解，那請同學們去閱讀教材P44—P45的內容，看赫爾希、蔡斯具體是怎么來做噬菌體侵染細菌這個實驗的，并思考回答以下問題 ：
Q1：科學家為什么把噬菌體作為研究DNA是遺傳物質的`材料?
Q2：病毒看不見摸不著，怎樣進行實驗呢？科學家是采用什么方法進行研究的?
Q3：用35S和32P分別標記什么？為什么這樣標記？
Q4：用C、H、O、N等元素標記，行不行？
學生：T2噬菌體結構組成簡單，只有DNA和蛋白質兩種化學物質。
學生：放射性同位素標記法。
學生：用32P標記DNA，35S標記蛋白質，分兩組分別去侵染大腸桿菌。由于僅蛋白質分子中含有S，而P幾乎都存在于DNA中，這樣就可以把DNA和蛋白質分離開，單獨的觀察它們的作用。
學生：不行。因為DNA和蛋白質中都含有C、H、O、N等元素，用這些元素標記，無法把DNA和蛋白質區分開。
3、實驗過程：
親代噬菌體
侵染后細菌內
子代噬菌體
結論
1、35S（蛋白質）
無35S
無35S
蛋白質沒有進入細菌內；
2、32P（DNA）
有32P
有32P
DNA進入細菌內，并利用細菌體內的原料合成子代噬菌體
把這兩組實驗的結果綜合起來看，我們能夠得出什么結論呢？
4、結果：DNA是遺傳物質。
設疑：是不是所有生物的遺傳物質都是DNA呢？
研究發現絕大多數生物體內有DNA，但還有一些病毒內沒有DNA，僅含有RNA和蛋白質，如煙草花葉病毒。
煙草花葉病毒：RNA→（侵染）煙草感染病毒
蛋白質→煙草不感染病毒
得出結論：在少數沒有DNA，只有RNA病毒中，RNA是遺傳物質。
共同總結：
由于絕大多數生物既有DNA，也有RNA，此時DNA就充當了遺傳物質；只有在沒有DNA，只有RNA情況，RNA才充當遺傳物質。所以，DNA是主要遺傳物質。
板書設計：
第三章 第一節 DNA是主要的遺傳物質
（一）肺炎雙球菌的體內轉化實驗
1．肺炎雙球菌的類型
2．實驗過程
3．實驗結果
（二）艾弗里的體外轉化實驗
證明：“轉化因子”是S型菌的DNA，DNA是遺傳物質。
（三）噬菌體侵染細菌的實驗
1．細菌
2．T2噬菌體
3．實驗過程
4．結果表明
《DNA是主要的遺傳物質》教后反思
本節課的教學整體上較完整，創新之處在于改變了傳統的教師一味地灌輸知識的做法，緊緊圍繞“以學生為主體、以教師為主導”的思想，引導學生探究、分析，掌握課堂的主動權，在探索中求真、在求真中找到喜悅，增加學生學習實驗的興趣與信心。課堂氣氛較好，基本達到了預期目的，在教師的引導下，學生的學習主動性得到了較大程度調動，課堂始終處在一種主動學習的良好氛圍之中，學生真正把學習的過程演繹成一個主動探究、自動求知的過程。不足之處是但此節課較抽象，學生理解需要一定時間，存在一定難度，因此上課時，還得慢講細講，留給學生一定的想象和思考時間。
【《DNA是主要的遺傳物質》教學設計】相關文章：
DNA的復制生物教學設計08-10
教學設計的主要環節07-03
教學設計的步驟及主要內容06-23
萬年牢課文主要內容及教學設計04-23
ui設計主要學什么軟件06-19
物流中心主要設計類型有哪些07-06
教育教學主要成績總結05-19