教學(xué)基本信息
課題
§3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 第2課時(shí)
學(xué)科
生物學(xué)
學(xué)段： 高中
年級(jí)
一年級(jí)
教材
書名：生物學(xué)必修2遺傳與進(jìn)化
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年 9 月
教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)目標(biāo)：
1.在學(xué)習(xí)了肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過分析噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)和煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)，闡明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
2. 基于遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典科學(xué)史實(shí)驗(yàn)分析，感悟設(shè)計(jì)思路和研究方法的通理通法，能運(yùn)用概況、歸納、演繹等科學(xué)思維方法闡述遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程和重要結(jié)論。
教學(xué)重點(diǎn)：DNA是主要的遺傳物質(zhì)
教學(xué)難點(diǎn)：從實(shí)驗(yàn)選材、研究方法和設(shè)計(jì)思路等角度，感悟科學(xué)家揭示DNA是主要的遺傳物質(zhì)的研究歷程中，在科學(xué)方法層面帶來的啟示以及生物技術(shù)在生物學(xué)發(fā)展中的推動(dòng)作用。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
主要教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
引入新課
回顧格里菲思和艾弗里體內(nèi)轉(zhuǎn)化和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，明確對(duì)艾弗里實(shí)驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)疑，引發(fā)思考：如何解決這一爭(zhēng)論呢？似乎需要從提純、酶解的實(shí)驗(yàn)思路中跳出來，尋找DNA 與蛋白質(zhì)能天然分開的過程?
梳理研究工作主線，銜接第1課時(shí)的爭(zhēng)論，引出本課時(shí)的后續(xù)研究工作。
新知學(xué)習(xí)
三、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)及相關(guān)分析
1.對(duì)噬菌體的認(rèn)識(shí)歷程
講解：噬菌體的結(jié)構(gòu)和生存方式。
噬菌體學(xué)派創(chuàng)始人——德爾布呂克和埃里斯的工作，分析噬菌體的一步生長(zhǎng)曲線。
安德森等科學(xué)家對(duì)噬菌體失活的研究。
2.赫爾希和蔡斯的工作
實(shí)驗(yàn)方案討論：假說演繹的分析過程
①如何“追蹤”蛋白質(zhì)分子和DNA分子，看它們是否注入大腸桿菌?
②選用何種元素對(duì)蛋白質(zhì)分子和DNA 分子進(jìn)行標(biāo)記? 如何標(biāo)記？能否同時(shí)標(biāo)記?
③多長(zhǎng)時(shí)間后進(jìn)行放射性檢測(cè)較為適宜?
④怎樣使噬菌體外殼從大腸桿菌表面脫落下來，以便于檢測(cè)?
⑤觀察到什么現(xiàn)象才能說明侵入細(xì)菌的只有噬菌體的DNA？
講述：實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
（1）攪拌處理的曲線和數(shù)據(jù)分析
攪拌可以把80% 左右的35 S 剝落下來; 在這些硫釋放的同時(shí)，只有30% 左右的噬菌體32P 釋放出來。
（2）分析赫爾希和蔡斯還做了高侵染倍數(shù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)高侵染倍數(shù)對(duì)32 P 的自發(fā)釋放影響不大，卻大大提高35 S 的自發(fā)釋放。這表明，噬菌體在侵染細(xì)菌的過程中，含硫的蛋白質(zhì)大部分留在細(xì)菌的表面; 含磷的DNA大部分在吸附細(xì)菌后很快進(jìn)入細(xì)胞。
（3）親代噬菌體向子代噬菌體的傳遞
赫爾希和蔡斯通過攪拌、離心、免疫沉淀等多種方法處理，最終確定含放射性硫35蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入細(xì)菌，之前論文的報(bào)道是錯(cuò)誤的。
含放射性磷32標(biāo)記的DNA控制產(chǎn)生的子代噬菌體中，所含的放射性達(dá)到親本的30% 以上。所以赫爾希和蔡斯推斷: 含硫蛋白質(zhì)在噬菌體增殖中不起作用，而DNA 起作用。
小結(jié)：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)帶來的啟示
四、煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)
講述：相關(guān)背景工作。
TMV的成分與結(jié)構(gòu)。
設(shè)問：（1）依據(jù)感染結(jié)果，你認(rèn)為可以設(shè)計(jì)怎樣的方案，研究TMV的遺傳物質(zhì)？
講述：TMV的A型和B型重組病毒感染實(shí)驗(yàn)。
至此，科學(xué)家得出這樣的結(jié)論，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
梳理生物的遺傳物質(zhì)，形成“絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA”的共識(shí)。
了解實(shí)驗(yàn)材料的特點(diǎn)，理解其優(yōu)于化學(xué)提純的方便之處。
引導(dǎo)學(xué)生回憶、遷移必修1相關(guān)技術(shù)。
引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則。感悟生物技術(shù)對(duì)研究的推動(dòng)作用。
引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并解釋原因，理解采用攪拌和離心的意義。
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析細(xì)節(jié)，即實(shí)驗(yàn)中放射性不是簡(jiǎn)單的“有無”，而是“強(qiáng)弱”之分，分析攪拌是否充分、培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，認(rèn)同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理想情況與實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情況有時(shí)會(huì)存在細(xì)微的差別。
感悟科學(xué)結(jié)論的得出需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)證。
呈現(xiàn)原始文獻(xiàn)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)和結(jié)論，感悟科學(xué)實(shí)證的收集需要多角度完成。
聯(lián)系生產(chǎn)生活，構(gòu)建真實(shí)的研究背景。
促進(jìn)學(xué)生模仿實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，發(fā)展創(chuàng)新思維。
從分類的角度認(rèn)識(shí)生物類群的遺傳物質(zhì)。
小結(jié)提升
（1）人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)歷程，體會(huì)不斷修訂和發(fā)展的過程。
（2）感悟遺傳學(xué)和生物學(xué)科發(fā)展走向。
認(rèn)同認(rèn)識(shí)不斷發(fā)展，反思科學(xué)本質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容。
課后作業(yè)
選擇題：4道
1.（2019年春季會(huì)考）；2、3、4.（本節(jié)兩個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和研究方法）
非選擇題：1道
5.【發(fā)展科學(xué)思維】（2017年夏季會(huì)考改編）
鞏固概念的理解，發(fā)展科學(xué)思維。

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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