《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(jié)的開篇，為學生再現(xiàn)了20 世紀中葉最具影響力，也是最經(jīng)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(fā)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(jié)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?！耙龑骄俊苯虒W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(tài)度與價值觀：

學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態(tài)度以及對真理不懈追求的科學精神，進一步激發(fā)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(chuàng)設情景，設疑導入

2? 提出問題，引發(fā)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)，體驗經(jīng)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(nèi)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(xiàn)象，得出結論：已經(jīng)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(xiàn)？

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(nèi)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(xiàn)在沉淀物中，標記蛋白質的實驗中，放射性只應出現(xiàn)在上清液中。但是如果仔細看實驗會發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(guī)律：

（1）在具有細胞結構的生物體內(nèi)，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(nèi)，只有一種核酸，只有一種遺傳物質，即DNA或RNA;

（3）只有少數(shù)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(shù)生物來說，DNA是遺傳物質;還有少數(shù)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。