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1、第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质海南省农垦实验中学许强一、教材分析DNA是主要的遗传物质一节是人教版新课程教材必修二遗传与进化第三章第1节的内容，是继前两章学习了“遗传因子的发现”和“基因和染色体的关系后，对有关遗传学的知识有了一定的理解后来学习的，本章既是第一章、第二章的延续，又为接下来的四、五、六章打下基础。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？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。二、教学目标1 .知识方面(I)举例说明人类对遗
2、传物质的探索过程。(2)概述证明DNA是遗传物质的有关实验的过程和原理，以及从实验中得出的结论2 .情感态度与价值观方面(1)举例说明人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。(2)培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生理性思维和科学探究的素养。3 .能力方面认同实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用三、教学重点和难点4 .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。5 .教学难点噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。四、教学方法本节采用“学案导学式”教学模式。以培养学生的理性思维为指导，侧重培养学生科学探究为目标。使用的教学方
3、法有：讨论法，比较法，归纳法等。五、课前准备1 .学生的学习准备：预习，初步把握实验的原理和方法步骤并尝试完成学案中的相关内容。2 .教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案、噬菌体模型、噬菌体侵染细菌具体过程的视频。六、教学课时1课时七、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图章引言第一章和第二章所涉及到的四位科学家：孟德尔f性状由遗传因子决定；约翰逊一把遗传因子改为基因；萨顿f提出基因位于染色体上的假说；摩尔根f证实基因位于染色体上。但是基因到底是什么？通过第三章一一基因的本质的学习，就可以解决这个问题。感受生物学家对于遗传的探索过程，回顾所学知识引入新课一、对遗传物质的染色体的
4、组成包括DMA和蛋白质，提问：1.在20世纪30年代早期人们普遍认为遗传物质是分析当时认为蛋白从历史背景了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。质是遗传物质的原因：蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。解人们的推测进一步激发学生对遗传物质认识的研究。通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的是美国科学家艾弗里，而艾弗里的实验又是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验的基础上进行的。1928年格里菲斯以小鼠为实验材料，来研究两种肺炎双球菌的致病情况。课前学生通过预习教材相关内容，了解肺炎双球菌的两种类型R型
5、和S型。提问这两种肺炎双球菌的区别引导学生运用对比分析实验结果，认同生物学中的结论都是通过实验证明出来的。掌握肺炎双球菌转化实验的原理和过程。进一步培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。菌落（“光滑”或“粗糙”）有无荚膜有无毒性S型细菌光滑R型细菌粗糙R型细菌地小鼠体内一小鼠不死亡S型细菌隹燮小鼠体内一小鼠得败血症死亡,小鼠体内分离出S型活菌加热杀死的S型细菌些小鼠体内一小鼠不死亡无一性的R4活细赭1注加热杀死的S细菌I我小鼠体内一小鼠死亡，小鼠体内分离出S型活菌结合学案分析实验结果组结果说明R型细菌（有、无）毒性；组实验说明S型细菌毒性；组实验说明加热杀死的S型细菌毒性。组实验中小鼠的
6、败血症死亡，死亡的小鼠体内分离出了S型细菌，它是怎样产生的？师生通过四组实验共同讨论看出在第四组实验中，已经被加热杀死的S型细菌中，含有一种促使R型细菌转化成S型细菌的活性物质，那么它到底是什么呢？早期推断二、肺炎双球菌的转化实验格里菲斯的实验证明了转化因子的存在，但转化因子究竟是什么呢？如果你是生物学家打算继续研究转化因子是什么？接下来应该用什么实验思路来研究？1944年艾弗里和他的团队利用分离提纯技术，将S型菌中的物质进行分离，分别加入到含有R型菌的培养基中，展示实验结果。学生通过上图对比，得知是S型细菌的DNA使得R型转化成S型细菌，并能传递给后代，说明DNA是遗传物质。科学的研究过程总
7、是不断受到质疑，虽然艾弗里使用了分离提纯技术，但是由于当时技术的限制，艾弗里实验中提取出的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，蛋白质仍然参与其中，艾弗里无法否定蛋白质的作用，因此，仍然有人对实验的结论表示怀疑。如果你是准备继续研究遗传物质的生物学家，想让自己的实验更具有说服力，运用什么样的实验设计思路？提示：要将DNA和蛋白质彻分开，单独的、直接的去观察它们各自的作用三、噬菌1952年赫尔希和蔡斯通过巧妙的思路、设计了一个以T2通过讲体侵染细噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，解赫尔菌的实验完成了一个更具有说服力的实验。理解噬菌希和蔡R介绍H噬菌体体的结斯的实由于当时技术的
8、限制，人们并不知道噬菌体侵染细菌的构，了解验，让学具体过程，赫尔希和蔡斯这两位生物学家只是对噬菌体噬菌体属生认识侵染细菌的特点有所了解。介绍侵染特点以及两位生物学家的大胆猜想。于病毒。到科学技术的接下来和学生一同了解噬菌体侵染细菌的实验过程。自主阅读重要性。分组讨论以下几个问题：教材，感任何科第一小组任务：标记受实验过学的研1、赫尔希和蔡斯采用的研究方法是什么？2、他们分别选用了什么放射性元素标记了蛋白质和DNA?为什么这样选呢？用14C和180同位素标记可行吗？3、如何标记噬菌体，使其含有放射性？第二小组任务：混合程究都离不开技术的支持,科学技术为科研提1、用被32P或35S标记的噬菌体分别
9、侵染什么样的大肠学生分组供了必杆菌？（含放射性标记的大肠杆菌/不含的）讨论问要的保2、短时间保温的目的？第三小组任务：搅拌、离心1、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充分就会造成部分噬菌体与细菌未分离，一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？2、离心的目的是什么？离心的原理是利用什么的不同将噬菌体与细菌分层呢？第四小组任务：检测1、检测结果显示35S主要分布在离心管的哪个部位？32P题，并展示讨论结果障。呢？新形成的噬菌体内只检测到了哪种放射性元素？2、结果分析：噬菌体的哪种成分进入了大肠杆菌？哪种成分没有进入？3、实验证明了谁才是遗传物质？以小组为单位展示讨论结果，引导得出实验结论，DNA是遗传物质。当
10、时由于技术的限制，赫尔希和蔡斯并不了解噬菌体侵染的具体过程，那么具体过程是如何呢？展示我校生物兴趣小组的研究成果。扩展思考与讨论1、如果用32P标记的T?噬菌体侵染大肠杆菌时间保温过长，对实验结果有没有影响？2、如果用32P标记的k噬菌体侵染大肠杆菌时间保温过短，对实验结果有没有影响？运用模型直观感受噬菌体侵染细菌的微观过程，并解决视频中的问题让学生通过自主模拟病毒侵染过程，深入理解噬菌体的侵染实验学以致用质疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？展示几幅图片中的生物，猜猜它们的遗传物质是什么？引导学生，如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么。学生尝试PI答实验设计思路做到学以致用，培养学生实验思维能力总结通过本节课的学习，我们了解到：肺炎双球菌的遗传物质是真核生物的遗传物质是T2噬菌体的遗传物质是,烟草花叶病毒、艾滋病病毒、冠状病毒的遗传物质是O结论：因为绝大多数生物遗传物质是,只有少数病毒的遗传物质是因此说DNA是的遗传物质。总结归纳培养学生的归纳总结能力反馈相关习题结束语通过本节课的学习，我们了解到正是在许许多多的生物学家不懈努力下，我们才解开了遗传的神秘面纱，知道DNA是主要的遗传物质。那么DNA之所以能作为遗传物质，一定有它特有的结构，那么DNA又有着怎样的结构呢？这就是我们下节课所要学习的内容，请同学们做好相应的预习工作。
