教材中的地位和作用
《DNA是主要的遺傳物質》選自高中生物必修 2第三章第一節(jié)。包括“對遺傳物質的早期推測”、“肺炎鏈球菌的轉化實驗”、“噬菌體侵染細菌的實驗”三部分內容。隨著課改的進行，新課標將 DNA是主要的遺傳物質列為必修二的教學內容，是在前面學習了有關細胞學基礎（有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用）、闡明了染色體在前后代所起的練習作用、分析了染色體的主要成分是 DNA和蛋白質的基礎上學習的。在相當長的時間里，人們一直把蛋白質作為遺傳物質，那么，遺傳物質是 DNA還是蛋白質呢？教材在此埋下伏筆，然后通過兩個經(jīng)典實驗證明了 DNA 是遺傳物質，最后列舉少數(shù)生物只有 RNA而沒有 DNA的事實，得出“DNA是主要的遺傳物質”這一結論。本節(jié)內容在結構體系上體現(xiàn)了人們對科學理論的認識過程和方法，是進行探究式教學的極佳素材。
在教學中，通過發(fā)揮學生的主體作用，優(yōu)化課堂結構，妙用科學史實例，把知識的傳授過程優(yōu)化成一份科學的探究過程，讓學生在探究中學習科學研究的方法，從而滲透科學方法教育。而且，本節(jié)的內容，對于學生理解生命的延續(xù)和發(fā)展，認識生物界及生物多樣性，樹立正確的自然觀有重要意義，對于學生理解有關原理在促進經(jīng)濟與社會發(fā)展、增進人類健康等方面的價值，也是十分重要的?？梢姳竟?jié)在高考中的地位很重要。
一、教學目標
1.生命觀念：
(1)通過學習科學家對遺傳物質的探索過程，了解 DNA才是遺傳物質。
(2)明確噬菌體侵染細菌的原理和過程。
2.科學思維：
(1)領悟科學研究的過程和方法，培養(yǎng)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.科學探究：
(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。
4.社會責任：
（1）通過肺炎鏈球菌的轉化實驗、噬菌體侵染細菌的實驗的學習，認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程，認同實驗技術在證明 DNA是遺傳物質中的作用。二、教學重難點
1、重點：(1)肺炎鏈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)肺炎鏈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。
三、教學方法
學習是一種有意義的活動、是一種合作活動也是一種體驗。因此,教師教學方法如何選擇?是否有利于創(chuàng)設一種有趣、生動、活潑的課堂教學氣氛,會直接關系到學生接受知識的過程是主動還是被動。
在本課的教學設計中,采用資料搜集法、成果展示法、討論學習法、賞識性評價等教學方法,形成師生互動的教學氛圍。 本課遵照以教師為主導，學生為主體的理念，采用講授、問答、討論、比較、歸納等方法指導學生學習。
在指導學生了解了實驗過程之后，通過一連串的問題，啟發(fā)學生由淺入深，獲取各實驗的目的、思路，這樣教學不僅能使學生掌握實驗過程，體會到生物現(xiàn)象的物質性，而且能激發(fā)學生的求知欲，增強獲取新知識的渴望
四、教具準備
1.幻燈片:學生搜集的資料匯總，以及知識點和問題。
2.多媒體 CAI :噬菌體侵染細菌的過程。
五、教學過程(一)課前準備
1. 制作教具。
2. 學習本節(jié)內容前一周,教師就布置學生搜集有 DNA是主要遺傳物質相關實驗方面的資料,準備課上進行交流和討論。活動時將學生分成三組,教師將學生搜集的資料匯總做成幻燈片,便于展示和教學。
(二)導入新課教師:通過前兩章的學習我們知道，遺傳物質主要在染色體上（展示圖片），提問學生染色體是哪兩種組分組成的？到底哪種組分是遺傳物質呢？我們這節(jié)課就穿越時空，重溫科學家的探究之路。
板書:第三章第 1節(jié) DNA是主要的遺傳物質
（三）預習導學教師展示預習導學以及預習自測的答案，學生糾正錯誤，討論疑難點。 (四)團隊任務
教師:在早期的時候，人們認為蛋白質是遺傳物質，到了后來有少數(shù)的人認為 DNA可能是遺傳物質，對于這個問題的認識，是由后面的科學家經(jīng)過三個經(jīng)典實驗完成的，接下來我們就分為幾個小組，分別是這幾個科研團隊，請各團隊人員積極研究，依據(jù)教師提出的問題，閱讀課本，小組探討，展示交流成果。10分鐘后，團隊依次展示任務（在展示過程中允許其他團隊的成員提出質疑和問題）
格里菲斯團隊
任務：
1、 詳述實驗過程（學生代表敘述相關過程）。
2、 簡介肺炎鏈球菌，并比較 R型菌和 S型菌（閱讀課本，總結歸納，展板展示，介紹異同）。
3、 完成合作探究一。
合作探究一(1)前兩組實驗的作用______ ；
第 3組實驗與第____組形成對照？說明________________________________。
(2)第 4組實驗與第____組結果相同，說明_____________________________。
(3)該實驗的結論是什么？
教師：格里菲思團隊已經(jīng)知道有某種“轉化因子”，但具體是什么物質不沒有搞清楚，接下來的任務由艾弗里團隊完成。
艾弗里團隊任務：
1、 詳述實驗過程（學生代表展示）。
2、 完成合作探究二。
合作探究二
（1）實驗設計的思路是什么？
（學生回答之后，教師強調）
(2)實驗②-④說明_________________,實驗⑤說明________________
（3）該實驗證明了什么？
教師：艾弗里團隊證明了遺傳物質是 DNA，但由于當時的實驗條件有限，DNA中仍混有少量的蛋白質，仍有人對實驗結論表示懷疑，接下來的任務交給赫爾希和蔡斯團隊。
赫爾希和蔡斯團隊：
1、 簡介 T2噬菌體，詳細介紹其為什么適合做該實驗的材料。
2、 簡單介紹 T2噬菌體侵染細菌的過程。（學生展示之后，教師播放動畫，加深學生記憶，強調相關知識）
3、 說出赫爾希和蔡斯的實驗方法，指出其用哪種元素標記了 T2噬菌體的什么成分，解釋原因。
4、 完成合作探究三。
合作探究三
（1）如何標記 T2噬菌體（引導學生，確定答案）?
（2）用 35S標記的一組侵染實驗中放射性主要分布在上清液中，用32P標記的一組侵染實驗中放射性主要分布在沉淀物中。這說明了什么？
（3）在細菌裂解釋放出的噬菌體中，可以檢測到 32P標記的 DNA，但不能檢測到 35S標記的蛋白質，這說明了什么？（教師提出問題，到這時能否能出 DNA是遺傳物質？學生回答）
（4）該實驗結論是什么？
（5）誤差分析：
①35S標記的一組，為什么沉淀物中出現(xiàn)了放射性？
②32P標記的一組，為什么上清液中出現(xiàn)了放射性？如果保溫時間過長、過短，或是攪拌不充分，實驗現(xiàn)象會有什么不同（學生講解之后，教師強化）？
教師：經(jīng)典實驗已經(jīng)證明 DNA是遺傳物質，但是是所有生物的遺傳物質嗎？
展示 PPT，設計實驗 RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質學生小組討論，給出設計實驗由此得出結論：DNA是主要的遺傳物質請學生代表對這節(jié)課的內容進行小結
（四）質疑反思：學生知識、學法收獲；解決疑難問題；構建知識網(wǎng)絡
（五）當堂達標學生：5分鐘時間，做當堂達標的習題，請兩位同學在黑板上寫出答案。
（六）學生班長綜合評價：據(jù)統(tǒng)計表現(xiàn)，表揚最佳小組、個人。
當堂檢測
1.所有病毒的遺傳物質是（）
A．都是 DNA B.都是 RNA C. 是 DNA 和 RNA D. 是 DNA 或 RNA
2.格里菲斯用肺炎鏈球菌在小鼠身上進行了著名的轉換實驗，此實驗的結果（）
A.證明了 DNA 是遺傳物質 B.證明了 RNA 是遺傳物質
C.證明了蛋白質是遺傳物質 D.沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質
3．在肺炎鏈球菌轉化實驗中，將 R型活細菌與加熱殺死的 S型細菌混合后，注射到小鼠體內，能在小鼠體內出現(xiàn)的細菌類型有( )
①有毒 R 型 ②無毒 R 型 ③有毒 S 型 ④無毒 S 型
A．③ B．①③ C．②③ D．①④
4.噬菌體侵染細菌的實驗中新噬菌體的蛋白質外殼是( )
A.在細菌的ＤＮＡ指導下，用細菌的物質合成
B.在噬菌體的ＤＮＡ指導下，用噬菌體的物質合成
C.在細菌的ＤＮＡ指導下，用噬菌體的物質合成
D.在噬菌體的ＤＮＡ指導下，用細菌的物質合成
5．若 1 個35S 標記的大腸桿菌被 1 個32P 標記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體（）
A. 一定有35S，可能有12P B. 只有35S
C. 一定有32P，可能有35S D. 只有32P
6..如圖為肺炎鏈球菌轉化實驗的部分圖解，請據(jù)圖回答
(1)該實驗是________________所做的肺炎鏈球菌轉化實驗的部分圖解。
(2)該實驗是在________實驗的基礎上進行的。
(3)S 型細菌的細胞提取物中，使 R 型細菌發(fā)生轉化的物質最可能是________。
(4)為進一步探究細胞提取物中使 R 型細菌發(fā)生轉化物質的化學成分，他們又設計了下面的實驗。
實驗中加入 DNA 酶的目的是________________，當向細胞提取物中加入 DNA 酶時，他們觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________。
(5)該實驗能夠說明________________________________________________。
【教學反思】
DNA 是主要的遺傳物質選自高中生物必修 2 第三章第一節(jié)。是在前面學習了有關細胞學基礎（有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用）、闡明了染色體在前后代所起的練習作用、分析了染色體的主要成分是 DNA 和蛋白質的基礎上學習的。在相當長的時間里，人們一直把蛋白質作為遺傳物質，那么，遺傳物質是 DNA還是蛋白質呢？教材在此埋下伏筆，然后通過兩個經(jīng)典實驗證明了 DNA 是遺傳物質，最后列舉少數(shù)生物只有 RNA 而沒有 DNA 的事實，得出“DNA 是主要的遺傳物質”這一結論。本課實驗內容較多，所以如何調動學生的積極性，充分參與到學習與認知的過程中來，是教師上這節(jié)課的重要目標。為了上好這節(jié)課，我從指導思想、教學方法、學法及教學目標等各方面做了充分的準備。在教學指導思想上，以學生為中心，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情景、協(xié)作、會話等學習環(huán)境，充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達到使學生有效地實現(xiàn)對當前所學知識意義建構的目的。在教學方法的設計，上本節(jié)課我主要采用支架式的建構主義的教學方法，充分結合教材特點和學生實際，根據(jù)本節(jié)課的知識特點，先建立知識框架，在教師情景創(chuàng)設的引導下，通過讓學生介紹科學家的實驗(格里菲思、艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗以及噬菌體侵染細菌的實驗)，引導學生思考和分析問題，再通過小組間的協(xié)商、討論，回答相關問題。增強學生學習的興趣和自信心，并讓學生掌握實驗設計的一般步驟和培養(yǎng)其科學精神。在學法設計上，讓學生用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構知識，用書本上了解的經(jīng)典實驗的原理及過程轉化為自己設計實驗的基礎，并尋求答案。指導學生探索遺傳物質是 DNA 而不是蛋白質，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力。讓學生在課堂上通過發(fā)現(xiàn)問題，探索奧秘，發(fā)表見解，能提高對自我價值的認識，并感到學習成功帶來的快樂。
上完這節(jié)課后，學生的學習情況是令人滿意的，達到了我的預期目的。在某些方面還達到了另人意想不到的效果，值得我在今后的教學中認真借鑒。
1、只要教師充分創(chuàng)設問題情景，不管學生學習能力的高低，都能參與到學習中來，我覺得這是提高課堂教學質量的關鍵。比如開始我就創(chuàng)設情景:假如我們都回到 19 世紀末，已經(jīng)了解在減數(shù)分裂、有絲分裂及受精過程染色體是穩(wěn)定有規(guī)律變化的，又知道染色體由 DNA 和蛋白質構成，那到底哪種物質是遺傳物質呢?把學生分為三個科研團隊，讓學生自己去設計實驗，描述實驗過程。這個情景創(chuàng)設充分調動了學生的興趣，大家積極踴躍舉手發(fā)言，課堂氣氛十分活躍。
2、要培養(yǎng)學生實驗設計能力和科學研究的能力和方法，必須在每節(jié)課的教學實踐中進行貫徹和培養(yǎng)。這節(jié)課在研究了肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌后，我請大家設計一個實驗證明 DNA 是主要的遺傳物質。學生充分開動腦筋，根據(jù)前面提供的思路，設計出不同的實驗方案，提高了其實驗設計能力。當然，上完這節(jié)課后，我也感到在教學過程中還有一些不盡人意的地方首先在上課過程中留給學生思考討論的時間較少，有些學生可能還沒充分討論完;其次是板書涉及較少。這些問題是我今后教學過程中應該著力改進的方面。

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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