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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(shí)，得出 DNA是主要的遺傳物質(zhì)這一結(jié)論。 二、復(fù)習(xí)目標(biāo) 《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》本節(jié)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為：分析“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的原理和過程， 得出相應(yīng)的結(jié)論； 分析“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)” 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(shí)驗(yàn)” 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(rèn)同科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)、 教材及學(xué)生實(shí)際， 體現(xiàn)三位一體的教學(xué)目標(biāo)， 我將本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)目 標(biāo)設(shè)定如下： （1）知識目標(biāo) 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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 ③探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明 DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用 （ 2）能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生分析、思考、探究實(shí)驗(yàn)的能力，對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法、原理、設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的理解，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可操作性，同時領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步對遺傳物質(zhì)探索的重要作用 （ 3）高考目標(biāo) 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(yùn)用其進(jìn)行分析、判斷、推理和評價(jià)） 三、復(fù)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)： 在研究生物的遺傳物質(zhì)的過程中， 人們做了很多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究， 其

4、研究方法和設(shè)計(jì)思路 在今天和以后的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中仍有借鑒意義，所以兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的過程仍是復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。 重點(diǎn)：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程；噬菌體侵染細(xì)菌的原理和過程 難點(diǎn)：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)這些方面的能力需 待訓(xùn)練和提高， 對于同位素標(biāo)記法在必修一的光合作用實(shí)驗(yàn)中涉及到， 但在本節(jié)教學(xué)中， 同 樣要用到同位素標(biāo)記法，但用什么標(biāo)記，

5、怎樣標(biāo)記，同學(xué)們?nèi)匀徊皇呛芮宄? 4.2 復(fù)習(xí)設(shè)計(jì) 用心 愛心 專心 1 因?yàn)槭歉呷谝惠啅?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(shí)驗(yàn)流程圖 解來理解兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。 五、復(fù)習(xí)過程設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)（1）肺炎雙球菌 （2）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：格里菲思 實(shí)驗(yàn)過程：多媒體重溫格里菲思實(shí)驗(yàn)，提出問題，學(xué)生

6、討論，觀察并用語言描述實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循什么原則？⑧通過實(shí)驗(yàn)得到什么結(jié)論？⑨如 果你做轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，你應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？ （ 3）體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：艾弗里 實(shí)驗(yàn)過程：多媒體展示實(shí)驗(yàn)過程，提出問題，學(xué)生討論，觀察并用語言描述實(shí)驗(yàn)過程，最后得出

7、結(jié)論： ① 艾弗里等人實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？③艾弗里等人實(shí)驗(yàn)的不足之處是什么？（作鋪墊： 以此引出噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)）④通過此實(shí)驗(yàn)得到什么結(jié)論？ 比較兩個實(shí)驗(yàn)的異同，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到人類對科學(xué)的認(rèn)識是不斷深化和完善的過程?？偨Y(jié)：通過以上兩個實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下 4 個實(shí)驗(yàn)： 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(shí)驗(yàn)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(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)材料：略 （2）用什么方法：同位素標(biāo)記法（3）實(shí)驗(yàn)過程： 用心 愛心 專心 2 講述思路： 如何培養(yǎng)噬菌體→如何標(biāo)記細(xì)菌→如何標(biāo)記噬菌體→噬菌體侵染細(xì)菌的過程 （重 點(diǎn)復(fù)習(xí)）

9、 放射性標(biāo)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(jì)了以下問題， 以利于學(xué)生很好 地理解實(shí)驗(yàn)過程，很好地分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： ① 選用細(xì)菌和噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是什么？②怎么知道噬菌體注入細(xì)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(jìn)入細(xì)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(biāo)記噬菌體侵染細(xì)菌時， 沉淀物具有很低放射性的原因是什么？ ⑤以 32P 標(biāo)記噬菌體侵染細(xì)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(shí)驗(yàn)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(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時，用放射性同位素標(biāo)記某個噬菌體和細(xì)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(xì)菌 DNA或脫氧核糖核苷酸 32P 標(biāo)記 31P 標(biāo)記 蛋白質(zhì)或氨基酸 32S 標(biāo)記 35S 標(biāo)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?yàn)? 。 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(xì)菌時， 蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi) 35 S 子代噬菌體的 蛋白質(zhì)外殼是以細(xì)菌內(nèi) 35S 標(biāo)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(shí)驗(yàn) 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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xì)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(xì)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(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)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(biāo)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(xiàng) 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(biāo)記法完成的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題： 4 （1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，用于標(biāo)記噬菌體的同位素是 。 （2）請完成標(biāo)記 T2 噬菌體的操作步驟： ①配制適合細(xì)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(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)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(biāo)記的 4 種脫氧核苷酸 ②在培養(yǎng)基中接種細(xì)菌，培養(yǎng)一段時 間后，再用此細(xì)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(xì)菌體內(nèi)；②培養(yǎng)時間過長， 增殖的子代噬菌體 從細(xì)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(shí)驗(yàn)方法思路某科研小組對禽流感病毒遺傳物質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)原理：略。 實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)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(xì)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(shí)驗(yàn)相關(guān)的 內(nèi)容填入下表： 注射的 實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jìn)行反思，完成基礎(chǔ)知識的系統(tǒng)梳理， 同時要注意細(xì)節(jié)辨析， 強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和突破難點(diǎn)， 通過典型例題幫助對重點(diǎn)和難

21、點(diǎn)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(shí)驗(yàn)， 使學(xué)生重溫科學(xué)研究的過程， 理解實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟，在討論交流的基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行領(lǐng)悟和延伸。 （ 2）教師應(yīng)設(shè)計(jì)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(diǎn)知識的理解和難點(diǎn)的化解。 本節(jié)教學(xué)中，通過設(shè)置問題串、實(shí)驗(yàn)流程圖解法讓學(xué)生討論來達(dá)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(jìn)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(xì)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(jìn)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(dá)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(xiàn) 1. 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)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(jì)及反思” 生物學(xué)通報(bào)， 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