生物:3.1《核酸是遺傳物質的證據》(浙科版必修2)教學設計_第1頁
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文檔簡介

1、“核酸是遺傳物質的證據教學設計一、教學理念新課程理念要求高中生物學教學重在培養學生的科學思維、科學方法、科學精神等生物學科學素養。根據維果茨基的最近發展區理論,為了促進學生的發展,教師要搭建知識建構的 “腳手架” ,設計有一定難度的問題,采用問題解決教學,創建學習共同體。因此,本節課以“問題探究科學發現的過程來學習科學研究方法”為設計理念,切實落實主體性教學,提高學生的探究能力,訓練學生科學的思維方法。二、學習任務分析“核酸是遺傳物質的證據”一節是新課標教材浙科版必修2 第三章遺傳的分子基礎第一節的內容,是在前面學習了有關細胞學基礎(有絲分裂、減數分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所

2、起的聯系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質的基礎上來學習的。由于肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗具體證明了DNA 更加具備作為遺傳物質的特性,從而進一步證明DNA是遺傳物質,而煙草花葉病毒(TMV)感染實驗,證實 RNA也是遺傳物質,三個實驗是介紹本節課程內容的載體,所以“肺炎雙球菌的轉化實驗,噬菌體侵染細菌實驗以及煙草花葉病毒(TMV)感染實驗的原理和過程。”是本節的重點內容。學生在學習本課內容時,對于肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程的理解掌握需要一定的邏輯思維能力,領悟科學家的實驗設計思路和其中包含的科學方法,所以“肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程”為本節教學的難點。三、

3、學習者分析學生已經學習了有絲分裂、減數分裂和受精作用等細胞學知識,知道蛋白質與核酸的化學元素組成,明確了染色體在前后帶遺傳中的重要作用,知道染色體的主要組成成分是蛋白質和DNA。而高中學生的認知水平和思維發展水平都達到了新的高度,具有更高的抽象概括性、反省性和監控性特點。他們能夠用理論作指導分析綜合各種材料,以不斷加深對事物發展規律的認識。其思維的目的性、連續性和邏輯性也已初步建立,但很不完善,仍需設計教師主導的定向教學活動。而且涉及科學方法方面的知識也非常少。故在教學中,可以通過典型事例分析,創設問題情境,激發學生學習興趣,引導學生探索,學習怎樣觀察、分析、推理和歸納;學習怎樣選擇材料、設計

4、實驗,進行科學方法訓練,逐步提高學生設計實驗的能 力。四、教學目標知識目標:1 、說出染色體的組成成分。2、概述生物遺傳的物質基礎,舉例說出DNA作為遺傳物質的證據。3、說明DNA是主要的遺傳物質的原因。能力目標:分析DNA是遺傳物質的實驗設計思路,模擬科學家的設計思路嘗試簡單的實驗設計。 情感目標:1、概述噬菌體侵染細菌的實驗,體會實驗方法與技術的多樣性。2、概述肺炎雙球菌的轉化實驗,感悟實驗的嚴密性和邏輯性。3、感悟科學家實驗設計的優美和解決問題的思維方式,感受科學家熱愛科學、獻身科學 的執著與奉獻精神,增強學生熱愛生命科學,學習生命科學的責任感和使命感。五、教學重點、難點教學重點(1)肺

5、炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。(2)噬菌體侵染細菌實驗的實驗分析。教學難點(1)活動:資料分析-噬菌體侵染細菌實驗。(2)肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程的分析。六、教學方法本課時的教學設計思路是圍繞本小節講述的DNA是遺傳物質的直接證據一一“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”展開的。采用的教學模式是問題研討”方式,引導學生用科學家研究自然界的方法去思考,去參與各種活動,引導學生模擬科學發現過程, 結合多媒體進行分析、討論、歸納和總結。探究式教學是 20世紀50年代由美國芝加哥大學的施瓦布教授在教育現代化運動”中倡導提出的。他認為在教學過程中,學生學習的過程與科學家的研究過程在本質

6、上是一致的, 因此,學生應像“科學家” 一樣,以主人的身份去發現問題,解決問題,并且在探究的過程 中獲取知識,發展技能,培養能力特別是創造能力,同時受到科學方法、精神、價值觀的教育,并發展自己的個性。 問題探究”教學模式是探究教學的一種,其流程一般為:提出問題(創設情境,啟發提問) 一解決問題(引導組織)一運用問題(知識整合,學生測評)。七、課時安排:2課時1、第一課時,用于進行“資料分析-噬菌體侵染細菌的實驗”的活動,認識 DNA是生物的遺傳物質。2、第二課時,用于分析肺炎雙球菌的轉化實驗,認識DNA是生物的遺傳物質;分析煙草花葉病毒的感染和重建實驗,認識RNA也是生物的遺傳物質。八、教學過

7、程教學 環節教師組織和引導學生活動教學意圖設疑屏幕展示圖片(生活中同學們聽說過 這樣一些俗語:種瓜得瓜,種豆得豆;龍 生龍,鳳生鳳,老鼠養兒會打洞。)請問同學們這是一種什么自然現象呢?學生對展示的圖片進行 比較,發現它們都有著相 向的地方,也有著不同的 地方。聯系生活實 際,創設問題 W,以此激 發同學們對 生物遺傳現導入思考:為什么后代會和親代如此相似呢? 原因何在?學生思考后作出回答象的興趣。引導探索設問1遺傳和變異的現象人類早已認識 至L但是,遺傳和變異究竟是怎樣發生的 呢?在生物體內是什么物質對遺傳和變 異起著決定作用?設問2生物的性狀為什么能傳遞給后代 呢?是由于生物體內具有對遺傳起

8、決定 作用的物質一一遺傳物質。那么究竟什么 是遺傳物質呢?生物學家通過對細胞的 有絲分裂、減數分裂和受精作用的研究, 認識到染色體在生物的遺傳中具有重要 的作用。提問:染色體的主要成分是什么? 在這兩種物質中,究竟哪一種是遺傳物質 呢?回憶生殖過程,比較宿絲 分裂、減數分裂、受精作 用中染色體的變化規律回憶染色體的主要成分:DNA和蛋白質,怎么確 定到底哪一種成分才是 遺傳物質呢?引入遺傳物 質的知識提 出 假 設你能設計實驗找出究竟什么成分是遺傳 物質嗎?可以嘗試對提出的問題作出猜 想和假設,你的猜想和假設是什么呢?你 的思路是什么?準備如何設計?(教師要求不問的小組作出假設并說明 自己的思

9、路,最后提出科學家的思路是:“設法把DNA與蛋白質分開,單獨地、學生小組討論、作出假設,提出方案。假設一、DNA是遺傳物質假設二、蛋白質是遺傳物質假設三、蛋白質和DNA都是遺傳物質一、培養學生 針對問題作 出假設的能 力,也培養學 生發散思維 的能力。二、 引導學生體 驗科學家提 出的設想,解 決問題的實 驗設計思路 和方法,激 發探究欲望, 體驗成功的 喜悅。直接地去觀察 DNA的作用”作為學生對自己設計思路的評價)。引導探一、噬菌體侵染細菌的實驗引導學生閱讀教材第 49頁。展示噬菌體的模式圖。設疑1、科學家為什么把噬菌體作為研究DNA根據教師提問,學生閱 讀、觀察、歸納得出結論:使學生知道

10、 同位素標記 法,培養學生 探究問題與 設計實驗的 能力及創新 意識。親代 噬菌 體寄主 細胞 內子代 噬菌 體32P標記有32P標記DNA有32P索是遺傳物質的材料?2、科學家是如何進行研究的?其關鍵方 法是什么?DNADNA標記35S標 記無35S 標記夕卜殼 蛋白解3、實驗結果如何?根據實驗結果,你能 得出什么結論?蛋白 質蛋白 質質無35S標決記問題動畫展示用放射性同位素標記的噬菌體 侵染細菌的實驗過程。教師引導,學生得出,D NA分子具有連續性,是 噬菌體的遺傳物質。問學生討論后提出問題,同題升華把學生分成兩組,相互就“噬菌體侵染細菌的實驗”提出問題并相互回答,最后 教師點評總結。時

11、回答對方提出的問題。增加互動關 系,激發學生 發散性思維二、肺炎雙球菌的轉化實驗觀察實驗現象,分組討論進行科學思(一)格里菲思的體內轉化實驗并用語言描述實驗的過維訓練引(動回展小四組實驗過程)活的R型細菌感染老鼠健康程,分析實驗結果。1.A、二組起對導活的S型細菌感染老鼠 死亡照作用,證明R型細菌和滅活的S型細菌感染老鼠 一+健康S型細菌的作用探活的R型+死的S型感染老鼠 死亡2.第二、三組的對照實驗說明了死亡的 S型細索菌小具有致死性。提出問題:1.第、組的實驗設計目的是什么?3. 第三、驗說明四組的對照實R型活細菌與S對科學家的 實驗設計思解2.第、組的實驗設計目的是什么?型死細菌混合培養

12、后產生了 S型活細菌,并且這想進行思考 和討論。訓練3.第、組的實驗設計目的是什么?種轉化的性狀可以遺傳。學生實驗設決4.思考第組老鼠死亡的原因。4.在第四組實驗中,已經被加熱殺死的 S型細計的一般遵 循的原則問(教師對學生的回答作分析和評價, 最后 引導學生得出加熱殺死的 S型肺炎雙球菌菌中,定含什-種促使 R 型細菌轉化成 S型細菌題的體內存在一種轉化因子可以促使R型細的活性物質。菌轉化成S型細菌。那么如何找出這種轉 化因子成為新的思考問題)。(二)艾弗里的體外轉化實驗你有 什么方法可以證明轉化 因子是 什么?那么它到底是什么呢?你的思路又是什么呢?學生思考,通過小組討論(教師對學生的討論

13、進行點評后提出科 學家艾弗里的觀點)。艾弗里是怎么做的呢?1944年,美國科學家艾弗里和他的同事,提出自己的觀點進行科學思 維引導與訓 練攵了如下實驗:把S型細菌的組成物質全教師引導,學生小組分析部分離,并分別與 R型細菌混合培養,得 到如下結果:討論,通過圖表對比,得 出是S型細菌的DNA使5蟹活細苗L .、,得R型轉化成S型細菌,1 111 11將結 脂黃餐白或 RNA oriA nN4水解物111 I I 1并能傳遞給后代,說明DNA是肺炎雙球菌的遺分別與R町活如Sfl混合培養一1傳物質III J R R RR R 5 R1 1R S設問:根據肺炎雙球菌的“離體細菌轉化實驗”的結果,你能

14、得出什么結論?提問遺傳物質是否只有 DNA 一種呢?三、煙草花葉病毒的感染與重建實驗培養學生分 析能力和自 主學習的能提問:力1.遺傳物質是不是只有 DNA一種?引2.沒有DNA的生物遺傳物質是什么呢? 如煙草花葉病毒。導我們來認識一下煙草花葉病毒探1.用TMV的蛋白質感染煙葉,煙葉未受 衣染。索21.用TMV的RNA感染煙葉,煙葉受到感討論分析這樣的實驗現象能說明什么?對于TMV這樣的病毒來說,什么是學生進行分組討論,培養學生學解決問遺傳物質?能不能結合科學家的實驗思路設計實驗證明 RNA也是遺傳物質?(教師對學生的設計方案進行評價,師生共同選出最佳方案,進行設計、分析和描設計實驗方案,進行

15、實驗 探究;然后匯報交流實驗 方案和實驗現象、分析原 因、得出結論。以至用及模 仿與創新能 力,培養學生 的文字組織 和表達能力。金)。題最后師生共同得出結論:在生物界中,絕大多數生物的遺傳物質是 DNA,少數生物 遺傳物質是 RNA。所以說DNA是主要的 遺傳物質提問除了煙草花葉病毒,還有什么生物 的遺傳物質是RNA?閱讀、思考回答問題歸通過三個經典實驗,關于什么是遺傳物學生分析、思考、討論:培養學生分納質,你能得出什么結論?DNA是主要的遺傳物質析、總結的能引導學生對遺傳物質的問題有一個總力。總的認識,認識到:遺傳的基本功能單位-基因,就是一段有功能的核酸,在大多數結生物中即一段 DNA,

16、而在RNA病毒中則是一段RNA,所以DNA是主要的遺傳物質。知對學生進行分組,輪流提問,輪流答題,學生討論,提問,回答問增加學生學識習的興趣和以提出的問題數和答對的問題數之和為題升華成績進行比賽。激發學習積極性,同時開發學生開放性思維新問結合科學家的實驗,分析作為遺傳物質學生結合所學知識進為DNA的題的 提出應具備哪些特點?行分析,以加深對所學知分子結構與識的理解和應用特點的學習打卜基礎九、板書設計(一)噬菌體侵染細菌的實驗1)活動探究結論殺代噬菌體寄主細胞內子代噬菌體32 P 標 t己 DNA有32P標記DNADNA有32P標記35S標記無35S標記外殼蛋白質蛋白質蛋白質無35S標記2) D

17、NA分子具有連續性,是噬菌體的遺傳物質。(二)肺炎雙球菌的轉化實驗1、格里菲思的體內轉化實驗1)實驗過程活的R型細菌感染老鼠 健康活的S型細菌感染老鼠 死亡滅活的S型細菌感染老鼠 一*健康活的R型+死的S型感染老鼠 死亡R型細菌轉化成2)實驗結論:加熱殺死的 S型肺炎雙球菌的體內存在一種轉化因子可以促使S型細菌。2、艾弗里的體外轉化實驗1)實驗方法與結果S型惜細前IIIi參轆脂小量臼盾 RMA DMA DNA水解析廿別與R厘清細曲常令培養2)實驗結論:DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(三)煙草花葉病毒的感染與重建實驗1)煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。RNA 。所以說DN2)在生物界中,絕大多數生

18、物的遺傳物質是DNA,少數生物遺傳物質是A是主要的遺傳物質十、課后鞏固:1 .如下圖所示,肺炎雙球菌轉化實驗中,在培養有R型細菌的A、B、C、D四支試管中,次分別加入從 S型細菌中提取的 DNA、DNA和DNA酶、蛋白質、多糖,經過培養,檢查結果2 .如果用15N、32P、35S標記噬菌體后,讓其侵染細菌,在產生的子代噬菌體的組成結構中, 能夠找到的放射性元素是A,可以在外殼中找到 15N和35SB,可以在DNA中找到15N和32PC,可以在外殼中找到 15ND,可以在DNA中找到15N、32P、35S3 .格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌的轉化實驗,證實了 ()DNA是遺傳物質RNA是遺傳物質DNA是主要的遺傳物質蛋白質和多糖不是遺傳物質 S型細菌的性狀是由 DNA決定的 在轉化過程中,S型細菌的DNA可能進入到 了 R型菌細胞中A.B.C. D.5. DNA是遺傳物質的證據一一肺炎雙球菌的轉化實驗格里菲思實驗過程可分為四大步驟:注射無毒性的R型活細菌,小鼠 ;注射有毒性的S型活細菌,小鼠患;注射加熱殺死了的 S型細菌,小鼠: 注射 型活細菌+殺死的S型細菌”,小鼠患

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