高中生物《DNA是主要的遗传物质》教案13新人教版必修

第 1 节 DNA 是主要的遗传物质一、教材分析“ DNA是主要的遗传物质”一节是人教版新课程教材必修2遗传与进化第3 章第 1 节的内容，是继前两章学习了“遗传因子的发现”和“基因和染色体的关系”后，对有关染色体的知识有了一定的理解后来学习的，本章既是第1 章、第2 章的延续，又为第4、 5、 6章打下基础。在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是DNA还是蛋白质？教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质， 最后列举少数生物只有RNA而没有 DNA的事实，得出DNA是主要的遗传物质这一结论。二、复习目标生物课程标准本节具体内容标准为：分析“肺炎双球菌的转化实验”的原理和过程，得出相应的结论； 分析“噬菌体侵染细菌的实验” 的原理 过程，得出相应的结论； 说出“烟草花叶病毒的感染实验” 的原理和过程， 得出相应的结论； 概述人类对遗传物质的探索过程，并得出“ DNA是主要的遗传物质”的结论；认同科学实验技术的发展在探索遗传物质过程中的作用。结合课程标准、 教材及学生实际，体现三位一体的教学目标，我将本节教学内容的复习目标设定如下：（1）知识目标总结“ DNA是主要遗传物质”的探索过程分析证明DNA是主要遗传物质的实验设计思路探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用（ 2）能力目标培养学生分析、思考、探究实验的能力，对科学实验的方法、原理、设计做进一步的理解，提升实验设计的可操作性，同时领会实验技术进步对遗传物质探索的重要作用（ 3）高考目标2009 年江苏高考考试说明：人类对遗传物质的探索过程，等级要求C（在理解所列知识的基础上，能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价）三、复习重点和难点：在研究生物的遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，其研究方法和设计思路在今天和以后的生物学实验中仍有借鉴意义，所以两大经典实验的过程仍是复习的重点。重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌的原理和过程难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程四、复习教学策略的选择与依据4.1 学情分析尽管学生已学过这部分内容，也在高二阶段已体会了探究科学史的发现过程，但学生对于科学发现过程中， 科学方法的选择、科学思维的形成以及科学实验的设计这些方面的能力需待训练和提高， 对于同位素标记法在必修一的光合作用实验中涉及到，但在本节教学中，同样要用到同位素标记法，但用什么标记，怎样标记，同学们仍然不是很清楚。4.2 复习设计用心爱心专心1因为是高三第一轮复习，所以我采用以下的复习模式：基础知识梳理拓展基础知识构建知识网络典型例题解析学生自主演练。基础知识梳理采用多媒体和实验流程图解来理解两大经典实验。五、复习过程设计第 3 章 基因的本质第 1 节 DNA 是主要的遗传物质（一） DNA是遗传物质1. 肺炎双球菌的转化实验（1）肺炎双球菌（2）体内转化实验：格里菲思实验过程：多媒体重温格里菲思实验，提出问题，学生讨论，观察并用语言描述实验过程，最后得出结论： S 型球菌和 R 型球菌哪种有毒？ R+加热杀死的 S 型球菌混合培养后， 注射到小鼠体内，在死亡的小鼠体内能找到哪几种球菌？为什么加热杀死的S 型球菌还能使R型球菌转化为 S 型球菌？ S 型球菌能转化成R 型球菌吗？转化的本质是什么？这是属于变异吗？属于哪一种？整个实验设计遵循什么原则？通过实验得到什么结论？如果你做转化实验，你应如何设计实验？（ 3）体外转化实验：艾弗里实验过程：多媒体展示实验过程，提出问题，学生讨论，观察并用语言描述实验过程，最后得出结论： 艾弗里等人实验成功的关键是什么？艾弗里等人实验的不足之处是什么？（作铺垫：以此引出噬菌体侵染细菌的实验）通过此实验得到什么结论？比较两个实验的异同，让学生进一步认识到人类对科学的认识是不断深化和完善的过程。总结：通过以上两个实验得到什么结论？例题分析：例 1（ 2008 江苏高考）某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4 个实验：S 型菌的 DNA DNA酶加入 R 型菌注射入小鼠R 型菌的 DNA DNA酶加入 S 型菌注射入小鼠R 型菌 DNA酶高温加热后冷却加入S 型菌的 DNA注射入小鼠S 型菌 DNA酶高温加热后冷却加入R 型菌的 DNA注射入小鼠以上 4 个实验中小鼠存活的情况依次是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 D2. 噬菌体侵染细菌的实验（1）实验材料：略（2）用什么方法：同位素标记法（3）实验过程：用心爱心专心2讲述思路： 如何培养噬菌体如何标记细菌如何标记噬菌体噬菌体侵染细菌的过程（重点复习）放射性标记在学生中是很糊涂的概念，为此结合教学内容设计了以下问题，以利于学生很好地理解实验过程，很好地分析实验现象：选用细菌和噬菌体作实验材料的优点是什么？怎么知道噬菌体注入细菌内部的物质是 DNA而没有蛋白质呢？经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心的目的分别是什么？噬菌体的 DNA进入细菌体内复制自身的 DNA时需要的模板、 原料分别是什么？合成自己的蛋白质外壳时需要哪些材料？所需酶、能量、原料、场所由谁提供？以35S 标记噬菌体侵染细菌时，沉淀物具有很低放射性的原因是什么？以 32P 标记噬菌体侵染细菌时，上清液具有很低放射性的原因？（ 4）结果分析：略（ 5）通过实验得到什么结论？例题分析：例 2. 某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质 （如下表所示） 。产生的 n 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。噬菌体细菌DNA或脱氧核糖核苷酸32P 标记31P 标记蛋白质或氨基酸32S 标记35S 标记（ 1）子代噬菌体的DNA应含有表中的和元素，各占个和个。（2）子代噬菌体中，只含32P 的有个；只含31P 的有个；同时含有32P、 31P 的有个。（ 3 ） 子 代 噬 菌 体 的 蛋 白 质 分 子 中 都 没 有元 素 ， 由 此 说明；子代噬菌体蛋白质都含有元素，这是因为。答案（ 1） 31P32P n 2(或 32P31P 2 n)(2)0n-2 2 (3)32S噬菌体侵染细菌时， 蛋白质没有进入细菌内35 S子代噬菌体的蛋白质外壳是以细菌内35S 标记的氨基酸为原料合成的（二） RNA也是遗传物质1烟草花叶病毒和车前草病毒的实验例题分析：例 3烟草花叶病毒 （ TMV）和车前草病毒 （ HRV）都能感染烟草叶， 但二者致病病斑不同 （如下图 A），试分析图 B 中（ a）、（ b）、（ c）三个实验并回答问题。专心3（1）（ a）表示用感染烟草叶，结果。（2）（ b）表示用感染烟草叶，结果。（3）（ c）表示用感染烟草叶，结果。（4）（ d）表示由人工合成的新病毒，其产生的后代是型。（5）整个实验说明。答案（ 1）TMV的蛋白质外壳无病斑（ 2）HRV的 RNA出现 HRV感染烟草叶的病斑（ 3）TMV的蛋白质外壳和HRV的 RNA合成的新病毒出现 HRV感染烟草叶的病斑（ 4） HRV（ 5） RNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质通过此例题的讲述让学生能更深刻地理解 RNA是遗传物质。（三） DNA是主要的遗传物质1具有细胞结构的生物（无论是原核还是真核）其遗传物质都是DNA。2不具有细胞结构的生物病毒：多数遗传物质是DNA，如 T2 噬菌体。少数遗传物质是RNA，如 HIV 病毒， SARS病毒。3针对整个生物界来说，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以 DNA是主要的遗传物质。四、学生自主演练：1. 如果用 3H、 15N、 32P、 35S 标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为（）A. 可在外壳中找到15N和 35S、 3HB. 可在 DNA中找到3H、 15 N、 32PC. 可在外壳中找到15N和 35SD. 可在 DNA中找到15N、32 P、 35S答案 B3531PO4 的培养基培养大肠杆菌，再向大肠杆菌培养液中接种以32P标记2. 以含（ NH4）2 SO4、KH2的 T2 噬菌体（ S 元素为32S），一段时间后，检测子代噬菌体中的S、P 元素，下表中对结果的预测，可能发生的是（）选项S 元素P 元素A全部 32S全部 31PB全部 35S多数 32P、少数 31PC全部 32S多数 32P、少数 31PD全部 35S多数 32P、少数 31P答案 D3. 如图是 1952 年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程，请据图回答有关问题：4（1）由实验结果可知，用于标记噬菌体的同位素是。（2）请完成标记T2 噬菌体的操作步骤：配制适合细菌的培养基，在培养基中加入，作为合成DNA的原料。提取所需要的T2 噬菌体。（ 3）被 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的细菌后，经离心处理，理论上上清液的放射性没有，若上清液的放射性较高，请分析可能的原因是。答案（ 1） 32P（ 2）用 32 P 标记的 4 种脱氧核苷酸在培养基中接种细菌，培养一段时间后，再用此细菌培养T2 噬菌体（ 3）培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来4. 探究病毒遗传物质是 DNA、RNA还是蛋白质的实验方法思路某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行了如下实验：实验原理：略。实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是 RNA。材料用具：显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、 RNA酶等。实验步骤：第一步：取等量活鸡胚二组，用显微注射技术，分别向二组活鸡胚细胞中注射有关物质。第二步：在适宜条件下培养。第三步： 分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产生禽流感病毒。请将与实验相关的内容填入下表：注射的实验现象预测（有无禽相关判断物质流感病毒产生）（禽流感病毒的遗传物质）如果，则是第一组如果，遗传物质则是遗传物质如果，则是第二组如果，遗传物质则是用心爱心专心5遗传物质答案第一组核酸提取物 +DNA酶有RNA无DNA第二组核酸提取物 +RNA酶有DNA无RNA5. 下列有关“ DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是()A. 所有生物的遗传物质都是 DNAB. 真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNAC. 动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNAD. 真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA答案 B五、教后反思（ 1）夯实基础是复习备考的首要任务， 教师在教学过程中要引导学生对基础知识进行反思，完成基础知识的系统梳理， 同时要注意细节辨析， 强调重点和突破难点， 通过典型例题帮助对重点和难点的理解，做好对核心概念和重要原理的全面复习。本节教学中， 引导学生重温科学家所做的实验， 使学生重温科学研究的过程， 理解实验原理、方法步骤，在讨论交流的基础上对实验结论进行领悟和延伸。（ 2）教师应设计相关知识的变式，做相应的拓展，以深化学生所学的知识，提高学生对重点知识的理解和难点的化解。本节教学中，通过设置问题串、实验流程图解法让学生讨论来达到此目的。（ 3）适当引导学生对不同章节中相关联知识进行联系，使知识慢慢综合化，学生慢慢能力化。本节教学中，引导学生联系 DNA的复制和基因控制蛋白质的合成；联系细菌的培养技术，物质的提取、分离技术等。（ 4）引导学生对典型例题特进行反思，同时使知识应用灵活化、方法化。本节教学中，通过典型例题和学生自主演练达到知识的灵活应用。（ 5）适当引用高考真题，使学生体会高考真题的魅力和内涵，体会什么叫“源于书本、高于书本”。主要参考文献1. 普通高中课程标准教学要求江苏教育出版社2.2009 年江苏省普通高中学业水平测试（选修科目）生物科考试说明江苏教育出版社3 姜永均“ DNA是主要的遗传物质复习设计及反思”生物学通报， 2008 （43） 4：36-374. 陈阅增普通生物学第 2 版用心爱心专心6