《DNA是主要的遺傳物質》教學案例

馬麗萍

一、教材分析

“DNA是主要的遺傳物質”是人教版必修2第三章第一節的開篇，為學生再現了20 世紀中葉最具影響力，也是最經典的兩個實驗.教材以 “遺傳物質究竟是什么？”作為核心，架構了一條明線和一條暗線，明線是科學家探索遺傳物質的歷史事件，暗線是科學技術的發展.兩條線中都蘊含著相同的實驗設計思路，即設法將DNA和蛋白質分開、單獨、直接地、觀察各自的作用。本節課的重點是教師應充分利用教材資源，引導學生沿著科學前輩探究的足跡，學習科學方法，領悟探究本質，開展思維探究。“引導探究”教學模式流程： 設疑導入→引導探索→歸納總結→拓展升華。

二、教學目標

㈠ 知識與技能：

⒈ 總結“DNA是主要的遺傳物質”的探索過程;

⒉ 知道“肺炎雙球菌轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌實驗”中所采用的方法是目前自然科學研究的重要方法;

⒊ 理解DNA是主要的遺傳物質。

㈡ 過程與方法：

⒈ 通過“肺炎雙球菌的轉化實驗”，訓練學生邏輯思維的能力;

⒉ 通過“噬菌體侵染細菌的實驗”，訓練學生由特殊到一般的歸納思維能力。

㈢ 情感態度與價值觀：

學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態度以及對真理不懈追求的科學精神，進一步激發學生辨證唯物主義世界觀的樹立。

三、教學重點和難點

㈠ 教學重點：

⒈ 肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程;

⒉ 噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。

㈡ 教學難點：

肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程。

四、教學過程

1、導入新課：創設情景，設疑導入

2? 提出問題，引發對實驗選材的思考

教師引導學生思考實驗設計的原則：單一變量的原則。設計思路就是設法將DNA和蛋白質分開，單獨、直接研究DNA的作用。引導學生說出原核生物和病毒都是本實驗可選的材料，但按照科學的發現過程，人們先用的是細菌，其實病毒應是本實驗最好的材料。

3、科學史重現，體驗經典實驗探究的全過程

證明DNA是遺傳物質的實驗之一：肺炎雙球菌的轉化實驗

3.1 格里菲思的體內轉化實驗：

教師以小資料的形式介紹肺炎雙球菌; 引領學生比較R型和S型肺炎雙球菌的特點。

教師過渡：加熱殺死的S型+R型活菌

引導學生用對比的方法分析各組實驗現象，得出結論：已經被加熱殺死的S型細菌中，可能含有一種促使R型細菌轉化成S型細菌的活性物質，即“轉化因子”。

3.2?艾弗里的體外轉化實驗：

⑴ 教師引導學生自行分析設計制定實驗思路;

⑵ 展示艾弗里的體外轉化實驗過程（如下圖）;

⑶ 引導學生用對比的方法分析得出：使R型菌轉化成S型菌的是S型細菌的DNA，說明DNA是“轉化因子”，因此DNA 是遺傳物質。

綜上，學生思考并回答以下問題

1、R型細菌轉化形成S型細菌的實質是什么？

2、兩組實驗有沒有遵循實驗設計原則 --------單一變量原則？怎樣體現？

教師過渡：艾弗里的實驗引起了人們的關注，但是有人提出：艾弗里實驗中提取的DNA純度最高時也還混有0.02%的蛋白質，這樣可能會影響到實驗結果。因而，人們對艾弗里實驗結果的可靠性提出了質疑。

引導學生分析出：必須轉變實驗思路，才能有所突破。

3.3 噬菌體侵染細菌實驗

⒈ 教師利用課件展示：噬菌體侵染細菌實驗過程;

⒉ 介紹T2噬菌體，引導學生分析如何對噬菌體進行同位素標記（如右圖）;

⒊ 引導學生分析實驗過程，并思考如下問題：

①實驗中攪拌的目的是什么？離心的目的是什么？上清液中的物質是什么？沉淀物中的物質是什么？

②噬菌體在細菌體內的增值是在那種物質的作用下完成的？子代噬菌體的蛋白質和DNA分別是怎樣形成的？

③從理論上講，標記DNA的實驗中，放射性只應出現在沉淀物中，標記蛋白質的實驗中，放射性只應出現在上清液中。但是如果仔細看實驗會發現上清液中檢測到了少量的32P;沉淀物中檢測到了少量的35S，為什么？

最后共同得出結論：DNA是遺傳物質。

教師設疑：是否所有生物的遺傳物質都是DNA呢？

教師簡介：煙草花葉病毒感染煙葉能使之出現感染斑的RNA病毒。

讓學生嘗試設計實驗證明RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質，說出自己的設計思路及設計方案。

最后學生分析出：煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。從而得出DNA并不是唯一的遺傳物質。

教師引導學生歸納：從三個實驗的結論中，拓展出下列規律：

（1）在具有細胞結構的生物體內，有DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質;

（2）非細胞結構的生物體內，只有一種核酸，只有一種遺傳物質，即DNA或RNA;

（3）只有少數幾種病毒以RNA作為遺傳物質，因此，DNA是主要的遺傳物質;

（4）染色體是DNA的主要載體：DNA主要存在于細胞核中，并與蛋白質結合形成染色體;

對于絕大多數生物來說，DNA是遺傳物質;還有少數生物的遺傳物質是RNA，所以我們說DNA是主要的遺傳物質。

五、課堂小結

帶著學生回顧之前所講，再次加深印象，讓學生沿著科學前輩探究的足跡去學習，去領悟。