《DNA是主要的遗传物质》教学案例

马丽萍

一、教材分析

“DNA是主要的遗传物质”是人教版必修2第三章第一节的开篇，为学生再现了20 世纪中叶最具影响力，也是最经典的两个实验.教材以 “遗传物质究竟是什么？”作为核心，架构了一条明线和一条暗线，明线是科学家探索遗传物质的历史事件，暗线是科学技术的发展.两条线中都蕴含着相同的实验设计思路，即设法将DNA和蛋白质分开、单独、直接地、观察各自的作用。本节课的重点是教师应充分利用教材资源，引导学生沿着科学前辈探究的足迹，学习科学方法，领悟探究本质，开展思维探究。“引导探究”教学模式流程： 设疑导入→引导探索→归纳总结→拓展升华。

二、教學目标

㈠ 知识与技能：

⒈ 总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程;

⒉ 知道“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”中所采用的方法是目前自然科学研究的重要方法;

⒊ 理解DNA是主要的遗传物质。

㈡ 过程与方法：

⒈ 通过“肺炎双球菌的转化实验”，训练学生逻辑思维的能力;

⒉ 通过“噬菌体侵染细菌的实验”，训练学生由特殊到一般的归纳思维能力。

㈢ 情感态度与价值观：

学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发学生辨证唯物主义世界观的树立。

三、教学重点和难点

㈠ 教学重点：

⒈ 肺炎双球菌的转化实验的原理和过程;

⒉ 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

㈡ 教学难点：

肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。

四、教学过程

1、导入新课：创设情景，设疑导入

2  提出问题，引发对实验选材的思考

教师引导学生思考实验设计的原则：单一变量的原则。设计思路就是设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接研究DNA的作用。引导学生说出原核生物和病毒都是本实验可选的材料，但按照科学的发现过程，人们先用的是细菌，其实病毒应是本实验最好的材料。

3、科学史重现，体验经典实验探究的全过程

证明DNA是遗传物质的实验之一：肺炎双球菌的转化实验

3.1 格里菲思的体内转化实验：

教师以小资料的形式介绍肺炎双球菌; 引领学生比较R型和S型肺炎双球菌的特点。

教师过渡：加热杀死的S型+R型活菌

引导学生用对比的方法分析各组实验现象，得出结论：已经被加热杀死的S型细菌中，可能含有一种促使R型细菌转化成S型细菌的活性物质，即“转化因子”。

3.2 艾弗里的体外转化实验：

⑴ 教师引导学生自行分析设计制定实验思路;

⑵ 展示艾弗里的体外转化实验过程（如下图）;

⑶ 引导学生用对比的方法分析得出：使R型菌转化成S型菌的是S型细菌的DNA，说明DNA是“转化因子”，因此DNA 是遗传物质。

综上，学生思考并回答以下问题

1、R型细菌转化形成S型细菌的实质是什么？

2、两组实验有没有遵循实验设计原则 --------单一变量原则？怎样体现？

教师过渡：艾弗里的实验引起了人们的关注，但是有人提出：艾弗里实验中提取的DNA纯度最高时也还混有0.02%的蛋白质，这样可能会影响到实验结果。因而，人们对艾弗里实验结果的可靠性提出了质疑。

引导学生分析出：必须转变实验思路，才能有所突破。

3.3 噬菌体侵染细菌实验

⒈ 教师利用课件展示：噬菌体侵染细菌实验过程;

⒉ 介绍T2噬菌体，引导学生分析如何对噬菌体进行同位素标记（如右图）;

⒊ 引导学生分析实验过程，并思考如下问题：

①实验中搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？上清液中的物质是什么？沉淀物中的物质是什么？

②噬菌体在细菌体内的增值是在那种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？

③从理论上讲，标记DNA的实验中，放射性只应出现在沉淀物中，标记蛋白质的实验中，放射性只应出现在上清液中。但是如果仔细看实验会发现上清液中检测到了少量的32P;沉淀物中检测到了少量的35S，为什么？

最后共同得出结论：DNA是遗传物质。

教师设疑：是否所有生物的遗传物质都是DNA呢？

教师简介：烟草花叶病毒感染烟叶能使之出现感染斑的RNA病毒。

让学生尝试设计实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，说出自己的设计思路及设计方案。

最后学生分析出：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。从而得出DNA并不是唯一的遗传物质。

教师引导学生归纳：从三个实验的结论中，拓展出下列规律：

（1）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质;

（2）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即DNA或RNA;

（3）只有少数几种病毒以RNA作为遗传物质，因此，DNA是主要的遗传物质;

（4）染色体是DNA的主要载体：DNA主要存在于细胞核中，并与蛋白质结合形成染色体;

对于绝大多数生物来说，DNA是遗传物质;还有少数生物的遗传物质是RNA，所以我们说DNA是主要的遗传物质。

五、课堂小结

带着学生回顾之前所讲，再次加深印象，让学生沿着科学前辈探究的足迹去学习，去领悟。