高中生物《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教案13新人教版必修

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1、 第 1 節(jié) DNA 是主要的遺傳物質(zhì) 一、教材分析 “ DNA是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)是人教版新課程教材必修 2《遺傳與進化》第 3 章第 1 節(jié) 的內(nèi)容，是繼前兩章學(xué)習(xí)了“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”和“基因和染色體的關(guān)系”后，對有關(guān)染色 體的知識有了一定的理解后來學(xué)習(xí)的，本章既是第 1 章、第 2 章的延續(xù)，又為第 4、 5、 6 章打下基礎(chǔ)。在相當(dāng)長的時間里，人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì)，那么，遺傳物質(zhì)是 DNA 還是蛋白質(zhì)？教材在此埋下伏筆， 然后通過兩個經(jīng)典實驗證明了 DNA是遺傳物質(zhì)， 最后列舉 少數(shù)生物只有 RNA而沒有 DNA的

2、事實，得出 DNA是主要的遺傳物質(zhì)這一結(jié)論。 二、復(fù)習(xí)目標 《生物課程標準》本節(jié)具體內(nèi)容標準為：分析“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”的原理和過程， 得出相應(yīng)的結(jié)論； 分析“噬菌體侵染細菌的實驗” 的原理 過程，得出相應(yīng)的結(jié)論； 說出“煙草花葉病毒的感染實驗” 的原理和過程， 得出相應(yīng)的結(jié)論； 概述人類對遺傳物質(zhì)的探索過程，并得出“ DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的結(jié)論；認同科學(xué)實驗技術(shù)的發(fā)展在探索遺傳物質(zhì)過程中的作用。 結(jié)合課程標準、 教材及學(xué)生實際， 體現(xiàn)三位一體的教學(xué)目標， 我將本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)目 標設(shè)定如下： （1）知識目標 ①總結(jié)“ DNA是主要遺傳物

3、質(zhì)”的探索過程 ②分析證明 DNA是主要遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路 ③探討實驗技術(shù)在證明 DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用 （ 2）能力目標 培養(yǎng)學(xué)生分析、思考、探究實驗的能力，對科學(xué)實驗的方法、原理、設(shè)計做進一步的理解，提升實驗設(shè)計的可操作性，同時領(lǐng)會實驗技術(shù)進步對遺傳物質(zhì)探索的重要作用 （ 3）高考目標 2009 年江蘇高考考試說明： 人類對遺傳物質(zhì)的探索過程， 等級要求 C（在理解所列知識的基 礎(chǔ)上，能在較復(fù)雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價） 三、復(fù)習(xí)重點和難點： 在研究生物的遺傳物質(zhì)的過程中， 人們做了很多的實驗進行探究， 其

4、研究方法和設(shè)計思路 在今天和以后的生物學(xué)實驗中仍有借鑒意義，所以兩大經(jīng)典實驗的過程仍是復(fù)習(xí)的重點。 重點：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程；噬菌體侵染細菌的原理和過程 難點：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程 四、復(fù)習(xí)教學(xué)策略的選擇與依據(jù) 4.1 學(xué)情分析 盡管學(xué)生已學(xué)過這部分內(nèi)容， 也在高二階段已體會了探究科學(xué)史的發(fā)現(xiàn)過程， 但學(xué)生對于 科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中， 科學(xué)方法的選擇、 科學(xué)思維的形成以及科學(xué)實驗的設(shè)計這些方面的能力需 待訓(xùn)練和提高， 對于同位素標記法在必修一的光合作用實驗中涉及到， 但在本節(jié)教學(xué)中， 同 樣要用到同位素標記法，但用什么標記，

5、怎樣標記，同學(xué)們?nèi)匀徊皇呛芮宄? 4.2 復(fù)習(xí)設(shè)計 用心 愛心 專心 1 因為是高三第一輪復(fù)習(xí)， 所以我采用以下的復(fù)習(xí)模式： 基礎(chǔ)知識梳理——拓展基礎(chǔ)知識— 構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)——典型例題解析——學(xué)生自主演練。 基礎(chǔ)知識梳理采用多媒體和實驗流程圖 解來理解兩大經(jīng)典實驗。 五、復(fù)習(xí)過程設(shè)計 第 3 章 基因的本質(zhì) 第 1 節(jié) DNA 是主要的遺傳物質(zhì) （一） DNA是遺傳物質(zhì) 1. 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（1）肺炎雙球菌 （2）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：格里菲思 實驗過程：多媒體重溫格里菲思實驗，提出問題，學(xué)生

6、討論，觀察并用語言描述實驗過程，最后得出結(jié)論： ① S 型球菌和 R 型球菌哪種有毒？② R+加熱殺死的 S 型球菌混合培養(yǎng)后， 注射到小鼠體內(nèi)， 在死亡的小鼠體內(nèi)能找到哪幾種球菌？③為什么加熱殺死的 S 型球菌還能使 R型球菌轉(zhuǎn) 化為 S 型球菌？④ S 型球菌能轉(zhuǎn)化成 R 型球菌嗎？⑤轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是什么？⑥這是屬于變 異嗎？屬于哪一種？⑦整個實驗設(shè)計遵循什么原則？⑧通過實驗得到什么結(jié)論？⑨如 果你做轉(zhuǎn)化實驗，你應(yīng)如何設(shè)計實驗？ （ 3）體外轉(zhuǎn)化實驗：艾弗里 實驗過程：多媒體展示實驗過程，提出問題，學(xué)生討論，觀察并用語言描述實驗過程，最后得出

7、結(jié)論： ① 艾弗里等人實驗成功的關(guān)鍵是什么？③艾弗里等人實驗的不足之處是什么？（作鋪墊： 以此引出噬菌體侵染細菌的實驗）④通過此實驗得到什么結(jié)論？ 比較兩個實驗的異同，讓學(xué)生進一步認識到人類對科學(xué)的認識是不斷深化和完善的過程?？偨Y(jié)：通過以上兩個實驗得到什么結(jié)論？ 例題分析： 例 1．（ 2008 江蘇高考）某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，進行了以下 4 個實驗： ①S 型菌的 DNA＋ DNA酶→加入 R 型菌→注射入小鼠 ②R 型菌的 DNA＋ DNA酶→加入 S 型菌→注射入小鼠 ③R 型菌＋ DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入 S

8、型菌的 DNA→注射入小鼠 ④S 型菌＋ DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入 R 型菌的 DNA→注射入小鼠 以上 4 個實驗中小鼠存活的情況依次是 A．存活、存活、存活、死亡 B ．存活、死亡、存活、死亡 C．死亡、死亡、存活、存活 D ．存活、死亡、存活、存活 答案 D 2. 噬菌體侵染細菌的實驗（1）實驗材料：略 （2）用什么方法：同位素標記法（3）實驗過程： 用心 愛心 專心 2 講述思路： 如何培養(yǎng)噬菌體→如何標記細菌→如何標記噬菌體→噬菌體侵染細菌的過程 （重 點復(fù)習(xí)）

9、 放射性標記在學(xué)生中是很糊涂的概念， 為此結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計了以下問題， 以利于學(xué)生很好 地理解實驗過程，很好地分析實驗現(xiàn)象： ① 選用細菌和噬菌體作實驗材料的優(yōu)點是什么？②怎么知道噬菌體注入細菌內(nèi)部的 物質(zhì)是 DNA而沒有蛋白質(zhì)呢？②經(jīng)過短時間的保溫后，用攪拌器攪拌、離心的目的 分別是什么？③噬菌體的 DNA進入細菌體內(nèi)復(fù)制自身的 DNA時需要的模板、 原料分別是什么？合成自己的蛋白質(zhì)外殼時需要哪些材料？所需酶、能量、原料、場所由 誰提供？④以 35S 標記噬菌體侵染細菌時， 沉淀物具有很低放射性的原因是什么？ ⑤以 32P 標記噬菌體侵染細菌時，上清

10、液具有很低放射性的原因？ （ 4）結(jié)果分析：略 （ 5）通過實驗得到什么結(jié)論？例題分析： 例 2. 某科學(xué)家做“噬菌體侵染細菌實驗”時，用放射性同位素標記某個噬菌體和細菌的有 關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì) （如下表所示） 。產(chǎn)生的 n 個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、 大小完全一樣。 噬菌體 細菌 DNA或脫氧核糖核苷酸 32P 標記 31P 標記 蛋白質(zhì)或氨基酸 32S 標記 35S 標記 （ 1）子代噬菌體的 DNA應(yīng)含有表中的 和 元素， 各占 個和 個。 （2）子代噬菌體中，只含 32P 的有 個；只含 31P 的有 個；同時含有

11、32P、 31P 的有 個。 （ 3 ） 子 代 噬 菌 體 的 蛋 白 質(zhì) 分 子 中 都 沒 有 元 素 ， 由 此 說 明 ；子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有 元素，這是因為 。 答案（ 1） 31P 32P n 2( 或 32P 31P 2 n) (2)0 n-2 2 (3) 32S 噬菌體侵染細菌時， 蛋白質(zhì)沒有進入細菌內(nèi) 35 S 子代噬菌體的 蛋白質(zhì)外殼是以細菌內(nèi) 35S 標記的氨基酸為原料合成的 （二） RNA也是遺傳物質(zhì) 1．煙草花葉病毒和車前草病毒的實驗 例題分析： 例 3．煙草花葉病毒 （ TMV）和車前草病毒 （ HRV

12、）都能感染煙草葉， 但二者致病病斑不同 （如下圖 A），試分析圖 B 中（ a）、（ b）、（ c）三個實驗并回答問題。 專心 3 （1）（ a）表示用 感染煙草葉，結(jié)果 。 （2）（ b）表示用 感染煙草葉，結(jié)果 。 （3）（ c）表示用 感染煙草葉，結(jié)果 。 （4）（ d）表示由人工合成的新病毒，其產(chǎn)生的后代是 型。 （5）整個實驗說明 。 答案（ 1）TMV的蛋白質(zhì)外殼 無病斑 （ 2）HRV的 RNA出現(xiàn) HRV感染煙草葉

13、的病斑 （ 3） TMV的蛋白質(zhì)外殼和 HRV的 RNA合成的新病毒 出現(xiàn) HRV感染煙草葉的病斑 （ 4） HRV （ 5） RNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 通過此例題的講述讓學(xué)生能更深刻地理解 RNA是遺傳物質(zhì)。（三） DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1．具有細胞結(jié)構(gòu)的生物（無論是原核還是真核）其遺傳物質(zhì)都是 DNA。 2．不具有細胞結(jié)構(gòu)的生物——病毒：多數(shù)遺傳物質(zhì)是 DNA，如 T2 噬菌體。少數(shù)遺傳物質(zhì)是 RNA，如 HIV 病毒， SARS病毒。 3．針對整個生物界來說，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA，所以 DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

14、四、學(xué)生自主演練： 1. 如果用 3H、 15N、 32P、 35S 標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu) 成分中，能夠找到的放射性元素為 （ ） A. 可在外殼中找到 15N和 35S、 3H B. 可在 DNA中找到 3H、 15 N、 32P C. 可在外殼中找到 15N和 35S D. 可在 DNA中找到 15N、32 P、 35S 答案 B 35 31 PO4 的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸

15、桿菌，再向大腸桿菌培養(yǎng)液中接種以 32 P標記 2. 以含（ NH4）2 SO4、KH2 的 T2 噬菌體（ S 元素為 32S），一段時間后，檢測子代噬菌體中的 S、P 元素，下表中對結(jié) 果的預(yù)測，可能發(fā)生的是 （ ） 選項 S 元素 P 元素 A 全部 32S 全部 31P B 全部 35S 多數(shù) 32P、少數(shù) 31P C 全部 32S 多數(shù) 32P、少數(shù) 31P D 全部 35S 多數(shù) 32P、少數(shù) 31P 答案

16、 D 3. 如圖是 1952 年赫爾希和蔡斯利用同位素標記法完成的噬菌體侵染細菌實驗的部分實驗過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題： 4 （1）由實驗結(jié)果可知，用于標記噬菌體的同位素是 。 （2）請完成標記 T2 噬菌體的操作步驟： ①配制適合細菌的培養(yǎng)基， 在培養(yǎng)基中加入 ， 作為合成 DNA的原料。 ② ③提取所需要的 T2 噬菌體。 （ 3）被 32P 標記的噬菌體侵染未被標記的細菌后，經(jīng)離心處理，理論上

17、上清液的放射性沒有，若上清液的放射性較高，請分析可能的原因是 。 答案（ 1） 32P（ 2）①用 32 P 標記的 4 種脫氧核苷酸 ②在培養(yǎng)基中接種細菌，培養(yǎng)一段時 間后，再用此細菌培養(yǎng) T2 噬菌體 （ 3）①培養(yǎng)時間過短，部分噬菌體未侵入細菌體內(nèi)；②培養(yǎng)時間過長， 增殖的子代噬菌體 從細菌體內(nèi)釋放出來 4. 探究病毒遺傳物質(zhì)是 DNA、RNA還是蛋白質(zhì)的實驗方法思路某科研小組對禽流感病毒遺傳物質(zhì)進行了如下實驗： 實驗原理：略。 實驗?zāi)康模禾骄壳萘鞲胁《镜倪z傳物質(zhì)是 DNA還是 RNA。 材料用具：顯微注射器、禽流感病

18、毒的核酸提取物、活雞胚、 DNA酶、 RNA酶等。 實驗步驟： 第一步：取等量活雞胚二組，用顯微注射技術(shù)，分別向二組活雞胚細胞中注射有關(guān)物質(zhì)。 第二步：在適宜條件下培養(yǎng)。 第三步： 分別從培養(yǎng)后的雞胚中抽取樣品， 檢測是否產(chǎn)生禽流感病毒。 請將與實驗相關(guān)的 內(nèi)容填入下表： 注射的 實驗現(xiàn)象預(yù)測（有無禽 相關(guān)判斷 物質(zhì) 流感病毒產(chǎn)生） （禽流感病毒的遺 傳物質(zhì)） 如果 ， 則 是 第一組 如果 ， 遺傳物質(zhì) 則

19、 是 遺傳物質(zhì) 如果 ， 則 是 第二組 如果 ， 遺傳物質(zhì) 則 是 用心 愛心 專心 5 遺傳物質(zhì) 答案 第一組 核酸提取物 +DNA酶 有 RNA 無 DNA 第二組 核酸提取物 +RNA酶 有 DNA 無 RNA 5. 下列有關(guān)“ DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的敘述，正確的是 ( ) A.

20、 所有生物的遺傳物質(zhì)都是 DNA B. 真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA C. 動物、植物、真菌的遺傳物質(zhì)是 DNA，除此之外的其他生物的遺傳物質(zhì)是RNA D. 真核生物、原核生物的遺傳物質(zhì)是 DNA，其他生物的遺傳物質(zhì)是 RNA 答案 B 五、教后反思 （ 1）夯實基礎(chǔ)是復(fù)習(xí)備考的首要任務(wù)， 教師在教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生對基礎(chǔ)知識進行反思，完成基礎(chǔ)知識的系統(tǒng)梳理， 同時要注意細節(jié)辨析， 強調(diào)重點和突破難點， 通過典型例題幫助對重點和難

21、點的理解，做好對核心概念和重要原理的全面復(fù)習(xí)。 本節(jié)教學(xué)中， 引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)家所做的實驗， 使學(xué)生重溫科學(xué)研究的過程， 理解實驗原理、方法步驟，在討論交流的基礎(chǔ)上對實驗結(jié)論進行領(lǐng)悟和延伸。 （ 2）教師應(yīng)設(shè)計相關(guān)知識的變式，做相應(yīng)的拓展，以深化學(xué)生所學(xué)的知識，提高學(xué)生對重點知識的理解和難點的化解。 本節(jié)教學(xué)中，通過設(shè)置問題串、實驗流程圖解法讓學(xué)生討論來達到此目的。 （ 3）適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對不同章節(jié)中相關(guān)聯(lián)知識進行聯(lián)系，使知識慢慢綜合化，學(xué)生慢慢能力 化。 本節(jié)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系 DNA的復(fù)制和基因控制蛋白質(zhì)的合成；聯(lián)系細菌的培養(yǎng)技術(shù)，物質(zhì)的提取、分離技術(shù)等

22、。 （ 4）引導(dǎo)學(xué)生對典型例題特進行反思，同時使知識應(yīng)用靈活化、方法化。本節(jié)教學(xué)中，通過典型例題和學(xué)生自主演練達到知識的靈活應(yīng)用。 （ 5）適當(dāng)引用高考真題，使學(xué)生體會高考真題的魅力和內(nèi)涵，體會什么叫“源于書本、高于書本”。 主要參考文獻 1. 普通高中課程標準教學(xué)要求 江蘇教育出版社 2.2009 年江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測試（選修科目）生物科考試說明 江蘇教育出版社 3 姜永均 “ DNA是主要的遺傳物質(zhì)復(fù)習(xí)設(shè)計及反思” 生物學(xué)通報， 2008 （43） 4：36-37 4. 陳閱增 普通生物學(xué) 第 2 版 用心 愛心 專心 6