《DNA是主要的遺傳物質》教學設計（第一課時）

唐琳

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）35-0138-02

[教材分析]

理順思路，明確地位。新教材是按照科學發展史的順序進行編排的，第一章通過孟德爾的遺傳實驗提出了遺傳因子（基因）控制生物性狀;然后1903年薩頓在研究蝗蟲精子和卵細胞的形成過程時，發現了基因和染色體的平行關系，利用類比推理提出了“基因在染色體上”的假說;1910年，摩爾根通過果蠅的雜交實驗找到了“基因在染色體上”的實驗證據。科學發展至此，人們很自然地希望繼續探索——基因到底是什么物質，它有什么作用？第三章就向我們介紹了《基因的本質》。因此，第三章是一、二章的延續，它們之間具有很強的邏輯性。在開始第3章學習時，適當幫助學生復習前面的知識，理清思路，把握方向。

[學情分析]

“什么是遺傳物質”？對于這個問題，大部分學生知道答案。學生知道是什么，但不熟悉為什么，怎么得出結論？因此，新教材把科學發展史的教育和實驗思維的養成作為一項新的教學目標，讓學生在原汁原味的實驗過程中重溫科學的探索歷程。在體驗的過程中，一方面能增強學生的興趣，另一方面又能培養學生的生物實驗設計能力。但是，學生對于實驗的背景知識、實驗原理、實驗技術了解甚少，給他們的理解增加難度。所以，在教學中教師必須做好鋪墊工作、介紹相應的技術，也鼓勵學生通過搜集資料自我學習，開闊視野。

[教學目標]

（一）知識目標

掌握證明DNA是遺傳物質的實驗過程和原理，以及從實驗中得出的結論（DNA是遺傳物質）。

（二）能力目標

通過重演科學家發現DNA是主要遺傳物質的過程，初步學會科學研究的方法和實驗設計的基本步驟。

（三）情感目標

1.概述人類對遺傳物質的探索過程，認同科學認識是不斷深化、不斷完善的過程。

2.通過學生自己設計驗證性實驗，培養分析問題、解決問題的能力，發展科學思維和創新的能力。

[重點難點]

1.重點：肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。

2.難點：肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。

[教學方法]

學生合作學習，自主探究，討論和講述相結合，動畫展示實驗過程。

[教學過程]

1.總結基因的探索歷史，提出課題

2.早期對遺傳物質的推斷：大部分科學家認為，蛋白質是生物的遺傳物質

3.肺炎雙球菌的轉化實驗

（1）兩種菌落的比較

（2）實驗過程及分析

①對比第一、二組的實驗現象，這說明了什么？

②對比第二、三組的實驗現象，說明了什么？

③第四組小鼠為什么會死亡呢？你認為有哪些可能的原因。

④第四組中活的S型細菌如何出現的？

⑤在什么條件下，活的R型細菌會轉變成活的S型細菌？

⑥從這個實驗結果，你可以得出什么結論？

4.實驗結論：已經被加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種促成R型細菌轉化為S型細菌的活性物質（轉化因子）

5.尋找“轉化因子”

學生運用“假說—演繹法”自我設計實驗，驗證哪種物質是“轉化因子”？

問題假設→確定思路→選擇材料→設計方案→實施方案→結果分析→得出結論

6.艾弗里的體外轉化實驗

艾弗里的思路

（1）實驗材料：選用肺炎雙球菌。

（2）假設：DNA是遺傳物質。

（3）實驗操作：將S型細菌中的多糖、 蛋白質、脂類和DNA等提取出來，分別與R 型細菌進行混合。

（4）預期結果：只有DNA與R型細菌進行混合，才能使R型細菌轉化成S型細菌。

（5）實驗結果：與預期結果吻合。

（6）分析結論：DNA是遺傳物質。

[學生討論]

結合數學中的“必要條件、充分條件和充要條件”分析艾弗里的實驗設計。

“DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質”。你認為通過此實驗能得出這一結論嗎，請說明理由。

由此可見，科學家是設法把DNA與蛋白質分開，從而單獨地、直接地去觀察DNA的作用。但是，艾弗里轉化實驗所使用的DNA中仍然含有極少量的蛋白質。因此人們認為不能完全排除蛋白質的作用。既然如此，還有沒有更具有說服力的方法來證明DNA是遺傳物質呢？

7.小結

8.題中求知

（1）下列各項中，肺炎雙球菌轉化實驗的關鍵一步是（ ? ? ? ）

A.區別S型細菌和R型細菌

B.無莢膜菌不會使小白鼠死亡

C.有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長出莢膜

D.滅活的有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長出莢膜

（2）用DNA酶處理過的S型細菌不能使R型細菌發生轉化。下列關于這一實驗的敘述，不正確的是（ ? ? ）

A.這個實驗是為了證實DNA的分解產物不是遺傳物質。

B.這個實驗是為了從反面證明DNA是遺傳物質。

C.這個實驗證實DNA的分解產物不是“轉化因子”。

D.這個實驗是艾弗里關于遺傳物質研究的重要工作之一。

【強調說明】學生體驗艾弗里此步實驗設計的巧妙，懂得實驗設計的嚴謹性。

（3）格里菲斯和艾弗里所進行的肺炎雙球菌轉化實驗，證實了（ ? ? ? ）

A.DNA是遺傳物質

B.蛋白質和多糖不是遺傳物質

C. S型細菌的性狀是由DNA決定的

D.在轉化過程中，S型細菌的DNA可能進入到了R型菌細胞中

9.作業

查閱相關資料，了解放射性同位素標記技術。