《DNA是主要的遗传物质》教学设计
DNA是一种分子，可组成遗传指令，以引导生物发育与生命机能运作。下面就是小编为大家整理的《DNA是主要的遗传物质》教学设计，欢迎大家阅读借鉴。
《DNA是主要的遗传物质》教学设计 篇1
一、教材内容分析
《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题：“ DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质?”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结论。本节是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变打下了基础。
二、教学策略
由“问题探讨”所呈现的曾经在科学界争论很长时间的问题──“DNA和蛋白质究竟哪个是遗传物质?”引入新课，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养他们分析问题和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。
三、教学目标
1、知识与技能：
(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程；
(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路；
(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2、过程与方法：
(1)领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力；
(2)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、情感态度和价值观：
(1)体验科学探索的艰辛过程；
(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。
四、教学重点和难点
1、重点：
(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；
(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。
(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
2、难点：
(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；
(2)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
五、教学设计流程
设疑导入 → 问题引导呈现探究 → 讨论实验结果 → 归纳总结 → 拓展延伸
六、课堂实施
教学环节 | 教师组织和引导 | 学生活动 | 设计意图 |
复习旧知，创设情景，导入新课 | 设疑提问： 1.性状是受什么控制的？基因和染色体的关系是怎样的？ 2.染色体是由哪两种化合物组成的，作为遗传物质的应该是哪一种物质？ 3.你认为作为遗传物质可能具有什么特点？ | 学生回顾所学知识，思考回答相关问题，总结遗传物质的特点：能够自我复制，结构比较稳定，具有储存遗传信息的能力。 | 寻找新旧知识的结合点，以“问题”引入新课，培养学生分析和解决问题的能力，激发探究欲望。 |
对遗传物质的早期推测 | 指导学生读教材思考： 1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？ 2.为什么会有这种认识？ 讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。 | 分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：组成DNA的脱氧核苷酸只有4种而组成蛋白质的氨基酸种类有20种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。 | 进一步激发学生对遗传物质认识的研究 |
DNA是遗传物质的的证据I | 科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。 I、肺炎双球菌的体内转化实验 1、讲述并投影两种菌落的比较； 菌落荚膜毒性R型菌落粗糙无荚膜无毒S型菌落光滑有荚膜有毒2、投影细菌转化实验的课件引导学生观察实验，讨论分析以下问题： （1）、为什么加热杀死的S菌和活的R菌混合可以导致小鼠死亡？导致小鼠死亡的直接原因是什么？ （2）、促进活的R菌转变为S菌的因素是什么？是否有可能是蛋白质？ (3)、本实验蕴含了那些科学实验方法，能得出什么结论？ | 认真观察实验的演示过程，思考回答所提问题，得出以下结论： 1、加热杀死的S菌能够促使活的R菌转变为活的S菌，即加热杀死的S菌中含有促使这一转化的活性物质──转化因子。 2、这一转化因子不可能是蛋白质，因为蛋白质经过高温作用会变性失活。 3、蕴含的实验方法有分组对照和对变量进行一定的控制。 | 引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家严谨的态度和合作精神。体验科学探索的艰辛，学习科学精神，养成科学态度。 |
DNA 是遗传物质的的证据Ⅱ | 设疑： 这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？ Ⅱ、肺炎双球菌的体外转化实验 讲述并投影： 思考： 1、 该实验的巧妙之处是什么?蕴含了哪些实验设计原则？ 2、 能够得出什么结论？ | 学生思考、分析、讨论得出结论：把DNA和蛋白质分开，单独地直接地观察这两种物质的作用。 学生思考、讨论，展示学习成果： 1、 控制变量原则，将多个变量分解为单个变量进行研究；对照性原则。 2、结论：DNA是转化因子即遗传物质。 | 进一步培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。 |
DNA 是遗传物质的的证据Ⅲ | 讲述： 艾弗里的实验中提取的DNA纯度最高时也还有少量的蛋白质，当时仍然有学者认为是这少量的蛋白质在起作用，不愿接受DNA是转化因子的结论。这种怀疑有道理吗？ Ⅲ、噬菌体侵染细菌的实验 讲述并投影： 1、T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变化。 2、投影分别用不同放射性元素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程。 思考： 1、为什么选择噬菌体作为实验材料？ 2、为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质？如何标记？ 3、实验结果是怎样的，根据实验结果你能得出什么结论？ 4、上述实验运用了哪些技术手段？ 总结：以上实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。 | 观察课件的演示过程，明确在噬菌体侵染细菌的过程中，DNA进入了细菌细胞内，而蛋白质外壳停留在细胞外。 分析、讨论相关问题，展示学习成果： 1、DNA是在亲子代之间发生连续性的物质，即DNA是遗传物质；蛋白质不是遗传物质。 2、采用了放射性标记技术、分离提纯技术、离心技术等技术手段 | 让学生认识到一个正确的结论可以通过不同的途径获得。 认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程； 认同科学的发展离不开技术的支持。 |
设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？ 投影并讲述：展示几种常见的RNA病毒，由于这些病毒只由RNA和蛋白质构成，所以这类病毒的遗传物质是RNA而不是DNA． | 总结上述探究活动，得出：DNA是主要的遗传物质。 | 进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，DNA是主要的遗传物质的原因。 | |
课堂小结 | 投影总结： 核酸是一切生物的遗传物质；具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA,即DNA是主要的遗传物质， | 加深理解、巩固、深化所学知识。 | |
拓展延伸 | 1997年美国科学家Prusiner发现了一种新型生物──朊病毒，是一组至今没有查到任何核酸的蛋白质颗粒，它是导致疯牛病和人的克-雅氏病的`病原体。你能推测改病毒的遗传物质是什么吗？ | 学生思考讨论：认识到对遗传物质的探究是不断深化和发展的。 | 形成认知冲突，激发学生新的探索欲望。 |
七、教后反思
通过对本节3个经典实验的学习，引导学生重温科学家的探究历程，不仅让学生获得了科学知识──理解“DNA是主要的遗传物质”，更重要的是通过这些实验让学生掌握了科学的研究方法，培养了学生的科学探究能力，所以在本节的教学中重点对学生进行了科学方法训练；由于本节实验内容较为抽象，上课时采用了多媒体辅助教学，化静为动，化抽象为具体，较圆满的完成了教学任务。
《DNA是主要的遗传物质》教学设计 篇2
一、教材分析
《DNA是主要的遗传物质》是人教版高中生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本节“问题探讨”部分指出当时科学界争论的问题：DNA和蛋白质谁是遗传物质？这个问题立即引起了学生的兴趣，有助于后续实验的进一步开展。在讲述“肺炎双球菌的转化实验”时，教材通过图片加文字介绍的形式，让学生学起来一目了然，很快理解这个实验的精髓所在，明白了要想证明DNA和蛋白质谁是遗传物会，关键是将它们区分开，单独的观察它们的作用，为后续介绍“噬菌体侵染细菌的实验”奠定了基础，学生理解起来也更容易。
二、教学目标
1、知识目标：概述DNA分子结构的特点；知道DNA和蛋白质都是生物大分子；
2、能力目标：会通过实验探究DNA和蛋白质谁是遗传物质。
3、情感目标：认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
三、教学重点、难点
1、重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
2、难点：噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
四、教学方法：引导法、设疑法、合作讨论归纳法。
五、教学过程：
【创设情景，问题引入】
引言：学过有丝分裂和减数分裂及受精作用后，我们想一下，亲代把什么传递给子代呢？大家都知道：亲代把染色体遗传给了后代，而染色体是由DNA和蛋白质组成的，它们两个究竟谁是遗传物质？是DNA还是蛋白质？还是DNA和蛋白质都可作为遗传物质呢？请大家把书打开到42页，我们今天就一起来学习。
第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质
在20世纪20年代，由于人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。而氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴涵遗传信息。因此，大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。但是科学是不断探索与发现的，到了20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，人们看到了DNA 的重要性，认为DNA也有可能是生物体的遗传物质。那么，到底蛋白质是遗传物质，还是DNA是遗传物质呢？ 下面我们来看几个实验。
（一） 肺炎双球菌的体内转化实验
1928年，英，格里菲斯——肺炎双球菌感染小鼠。
1、肺炎双球菌的类型：
R型细菌—菌落粗糙，无荚膜，无毒
S型细菌—菌落光滑，有荚膜，有毒
2、实验过程：
Q1：对比1、2组实验现象，说明了什么？
Q2：针对第4组小鼠死亡，我们可以做出什么推断？
Q3: 与第3组实验比较，第4 组多注射了什么物质？
Q4：活的R型菌在第4组实验中起到了什么作用？
Q5：活R型细菌为什么会转变成活S型细菌？
经过这些问题的循循善诱，同学们很快就理解了该实验。
学生：格里菲思的结论：已加热杀死的S型菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质。
引导分析：无毒的R型菌必然向有毒的S型转化了。不但这一代R型菌转化为有毒的了，还发现在死亡的小鼠体内所繁殖的后代也是有毒的，为什么会转化呢？这种转化为什么还能遗传呢？原因就是R型菌与加热杀死的S型菌接触时，S型菌体内必然有一种物质促使R型菌向S型菌转化→转化因子。
3、实验结果：S型菌中有一种转化因子，能使无毒的R型菌转化为有毒的S型菌。
请思考：如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么，你觉得关键的设计思路是什么？
由这个思考题引出：
（一） 艾弗里的体外转化实验
1944，美，艾弗里——对S型菌进行了研究，把S型菌体内的物质提取出来，进行分离鉴定后，把它们分成了DNA，蛋白质，多糖等物质。
Q1：这个实验的设计思路是什么？
Q2：这个实验证明了什么问题？
Q3：该实验的成功之处是什么呢？
学生：提取S型活细菌体内的各种成分，分别与R型活细菌混合培养，直接、单独地去观察它们的作用。
学生：“转化因子”是S型菌的DNA，因转化而来的S型菌能将性状传递给子代，说明DNA是遗传物质。（简单一点讲就是：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）
学生：把DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。
教师引导：但遗憾的是，艾弗里转化实验所提取的DNA中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。那怎样才能将蛋白质与DNA彻底分开呢？
1952年科学家赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体（一种病毒）作为实验材料完成了一个非常有说服力的实验。
（一） 噬菌体侵染细菌的实验（1952赫尔希、蔡斯）
1、细菌（大肠杆菌）：单细胞原核生物（有DNA，核糖体等）
2、T2噬菌体：是由头部和尾部组成的，头部和尾部的外壳是由蛋白质组成，在头部内含有一个DNA分子。它是一种专门寄生在细菌体内的病毒。（成分：DNA→C、H、O、N、P；蛋白质→C、H、O、N、S ）
现在我们对T2噬菌体已经有所了解，那请同学们去阅读教材P44—P45的内容，看赫尔希、蔡斯具体是怎么来做噬菌体侵染细菌这个实验的，并思考回答以下问题 ：
Q1：科学家为什么把噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料?
Q2：病毒看不见摸不着，怎样进行实验呢？科学家是采用什么方法进行研究的?
Q3：用35S和32P分别标记什么？为什么这样标记？
Q4：用C、H、O、N等元素标记，行不行？
学生：T2噬菌体结构组成简单，只有DNA和蛋白质两种化学物质。
学生：放射性同位素标记法。
学生：用32P标记DNA，35S标记蛋白质，分两组分别去侵染大肠杆菌。由于仅蛋白质分子中含有S，而P几乎都存在于DNA中，这样就可以把DNA和蛋白质分离开，单独的观察它们的作用。
学生：不行。因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N等元素，用这些元素标记，无法把DNA和蛋白质区分开。
3、实验过程：
亲代噬菌体
侵染后细菌内
子代噬菌体
结论
1、35S（蛋白质）
无35S
无35S
蛋白质没有进入细菌内；
2、32P（DNA）
有32P
有32P
DNA进入细菌内，并利用细菌体内的原料合成子代噬菌体
把这两组实验的结果综合起来看，我们能够得出什么结论呢？
4、结果：DNA是遗传物质。
设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？
研究发现绝大多数生物体内有DNA，但还有一些病毒内没有DNA，仅含有RNA和蛋白质，如烟草花叶病毒。
烟草花叶病毒：RNA→（侵染）烟草感染病毒
蛋白质→烟草不感染病毒
得出结论：在少数没有DNA，只有RNA病毒中，RNA是遗传物质。
共同总结：
由于绝大多数生物既有DNA，也有RNA，此时DNA就充当了遗传物质；只有在没有DNA，只有RNA情况，RNA才充当遗传物质。所以，DNA是主要遗传物质。
板书设计：
第三章 第一节 DNA是主要的遗传物质
（一）肺炎双球菌的体内转化实验
1．肺炎双球菌的类型
2．实验过程
3．实验结果
（二）艾弗里的体外转化实验
证明：“转化因子”是S型菌的DNA，DNA是遗传物质。
（三）噬菌体侵染细菌的实验
1．细菌
2．T2噬菌体
3．实验过程
4．结果表明
《DNA是主要的遗传物质》教后反思
本节课的教学整体上较完整，创新之处在于改变了传统的教师一味地灌输知识的做法，紧紧围绕“以学生为主体、以教师为主导”的思想，引导学生探究、分析，掌握课堂的主动权，在探索中求真、在求真中找到喜悦，增加学生学习实验的兴趣与信心。课堂气氛较好，基本达到了预期目的，在教师的引导下，学生的学习主动性得到了较大程度调动，课堂始终处在一种主动学习的良好氛围之中，学生真正把学习的过程演绎成一个主动探究、自动求知的过程。不足之处是但此节课较抽象，学生理解需要一定时间，存在一定难度，因此上课时，还得慢讲细讲，留给学生一定的想象和思考时间。
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