第3章基因的本质 第1节dna是主要的遗传物质 一、设计理念 根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以＂自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法＂为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。 二、教材分析 1.地位和作用 ＂dna是主要的遗传物质＂一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容，是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是dna和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是dna还是蛋白质呢？教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验证明了dna是遗传物质，最后列举少数生物只有rna而没有dna的事实，得出＂dna是主要的遗传物质＂这一结论。 本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。 2.重点和难点 教学重点 （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 教学难点 （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）如何理解dna是主要的遗传物质。 三、教学目标 1.知识目标 （1）知道肺炎双球菌转化实验和＂同位素标记法＂是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，也是目前自然科学研究的主要方法。 （2）分析证明dna是主要的遗传物质的实验思路。 2．能力目标 （1）分析证明dna是遗传物质的实验设计思路，提高逻辑思维的能力。 （2）用＂同位素标记法＂来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明dna是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。 3．情感目标 学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。 四、教学模式 根据主体性教学目标，以＂自主性、探究性、合作性＂为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用＂引导探究＂教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。 ＂引导探究＂教学模式流程: 设疑导入 引导探索 归纳总结 拓展升华 五、教学程序 教学 环节 教师 活动 学生 活动 设计 意图 设疑 导入 多媒体展示商品条形码。 请同学们说一说在哪些地方见到这些条形码，它们有什么作用？ 从而引导学生思考：在生物体内，有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的＂条形码＂呢？它在哪里？又是如何传递的？ 学生根据日常生活经 验获取的信息回答： 商品上的条形码包含着商品名称、价格、生产日期、产地等信息。 联系生活实际，创设问题情景，以此来激发学生强烈的求知欲。 引导探索 一、对遗传物质的早期推测 指导学生阅读。 二、肺炎双球菌的转化实验 教师用多媒体展示肺炎双球菌转化实验（四组，见教材43页）。并提出问题： 1.实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？ 2.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？ 3.该实验能否证明dna是遗传物质？该实验的结论是什么？ 4.艾弗里实验最关键的设计思路是什么？ 教师引导学生共同得出结论： 第一、二组起对照作用，证明r型细菌和s型细菌的作用，同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接进行第四组。 第一、二组说明了r型细菌不具有致死性，s型细菌具有致死性；第二、三组说明了死亡的s型细菌不具有致死性；第三、四组说明了r型活细菌与s型死细菌混合培养后产生了s型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。 该实验不能证明dna是遗传物质。其结论是s型细菌中有一种转化因子能使r型活细菌转化为s型活细菌。 最关键的设计思路是将dna与多糖、脂质、蛋白质、rna分开，分别与r型活细菌混合培养，直接、单独地观察它们的作用。 三、噬菌体侵染细菌的实验 课件展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验（教材第45页）。 提出问题供学生讨论，教师深入小组成员中参与讨论。 1.该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？ 2.用35s、32p标记物质的理论基础是什么？能否用14c和18o进行标记？ 3.如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？ 4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和dna分别是怎样形成的？ 5.此实验的指导思想是什么？ 6.此实验证明dna具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？ 教师引导学生共同得出结论： 用同位素标记法。 用35s、32p标记是因为dna中p的含量多，蛋白质中p的含量少；蛋白质中有s而dna中没有s。而dna和蛋白质中均含有c和o两种元素。 用带35s的噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体都不带标记。用带35p的t2噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体带标记。用35p标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32p标记dna的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的dna进入了细菌体内。 由实验过程分析可知：噬菌体是在自身dna的作用下在细菌体内完成增殖的。dna是自我复制形成的，蛋白质是在dna指导下合成的。 指导思想是将dna与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独地观察它们的作用。 证明了dna能自我复制，具有连续性；能指导蛋白质的合成。结论：dna是遗传物质，蛋白质不是。 四、烟草花叶病病毒感染烟草的实验 教师提供给学生烟草花叶病病毒相关知识，引导学生设计实验方案证明rna也是遗传物质（参照前面的实验） 学生阅读思考问题：20世纪30年代以前，人们认为蛋白质是遗传物质。 分组讨论、观察并用语言描述实验过程。最后得出结论。 1.分组、学生观察用语言描述实验过程。 2.学生观察、分析、讨论问题。 学生结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验进行分组讨论、设计实验方案，进行实验探究；然后汇报交流实验方案和实验现象、分析原因。 让学生沿着科学的发展轨迹分析问题。 1.培养学生的语言组织能力。 2.培养学生观察能力和分析问题的能力。 3.培养学生处理信息和归纳总结能力 4.培养学生的合作精神。 培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。 归纳 总结 教师让学生根据以上实验思考问题： 不同生物的遗传物质是什么？ 学生分析、讨论： dna是主要的遗传物质 培养学生分析、总结的能力。 培养学生自主学习的能力。 拓展 升华 1.请学生思考并回答教材课后习题。 2.结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点？ 学生结合所学知识进行分析，以加深对所学知识的理解和应用。 培养学生应用知识解决实际问题的能力。