遗传的物质基础》教学设计
作者：熊小英(高中生物?重庆市垫江县生物一班)??评论数/浏览数：1/72??发表日期：2011-06-3012:22:17
?
遗传的物质基础是核酸，核酸是主要的遗传物质，证明核酸是主要遗传物质的实验有肺炎双球菌的体内转化实验，肺炎双球菌的体外状花实验和噬菌体侵染细菌的实验。本节重点把握三个实验的原理和设计过程。
一、教学目标：
1、知识目标：总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程；理解DNA是主要的遗传物质；理解DNA是主要的遗传物质；理解证明DNA是主要遗传物质的三个经典实验；
2、能力目标：提高对实验的设计和分析能力；分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路；
3、情感目标：提高对生物科学的兴趣和积极探索的精神；体验科学探索的艰辛过程；认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。
二、教学重点：
1、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程；
2、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；
分析：本节内容意在让学生理解DNA是主要遗传物质的含义，本节内容是通过安排肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验这两个实验来证明DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是蛋白质。所以这两个经典实验是本节课教学的重点。
三、教学难点：
1、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程；
2、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；
分析：对高二的学生来说，涉及到的实验分析不多，再加上这两个实验较为抽象，难以理解，所以这两个实验的原理和过程既是本节课的重点又是本节课的难点。
四、教学用具：多媒体课件和两个实验的过程图
五、教材内容分析
?《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题：“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结论。本节是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变打下了基础。
?六、教学策略
?由“问题探讨”所呈现的曾经在科学界争论很长时间的问题──“DNA和蛋白质究竟哪个是遗传物质？”引入新课，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养他们分析问题和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。
七、教学设计?
流程：设疑导入→问题引导呈现探究?→讨论实验结果?→归纳总结→拓展延伸?
?
教学环节 教师组织和引导 学生活动 设计意图 ?
?复习旧知，创设情景，导入新课 设疑提问：1.性状是受什么控制的？基因和染色体的关系是怎样的？
2.染色体是由哪两种化合物组成的，作为遗传物质的应该是哪一种物质？
3.你认为作为遗传物质可能具有什么特点？ ?学生回顾所学知识，思考回答相关问题，总结遗传物质的特点：能够自我复制，结构比较稳定，具有储存遗传信息的能力。 寻找新旧知识的结合点，以“问题”引入新课，培养学生分析和解决问题的能力，激发探究欲望。
?
? ?
?
对遗传物质的早期推测 指导学生读教材思考：?1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？
2.为什么会有这种认识？讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。 分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：组成DNA的脱氧核苷酸只有4种而组成蛋白质的氨基酸种类有20种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。 ?进一步激发学生对遗传物质认识的研究 ?
?
?
?
?DNA是遗传物质的的证据I ?科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。I、肺炎双球菌的体内转化实验1、讲述并投影两种菌落的比较；
?
菌落
荚膜
毒性
R型菌落
粗糙
无荚膜
无毒
S型菌落
光滑
有荚膜
有毒
2、投影细菌转化实验的课件引导学生观察实验，讨论分析以下问题：（1）、为什么加热杀死的S菌和活的R菌混合可以导致小鼠死亡？导致小鼠死亡的直接原因是什么？??????????（2）、促进活的R菌转变为S菌的因素是什么？是否有可能是蛋白质？??(3)、本实验蕴含了那些科学实验方法，能得出什么结论？???????????? ?认真观察实验的演示过程，思考回答所提问题，得出以下结论：1、加热杀死的S菌能够促使活的R菌转变为活的S菌，即加热杀死的S菌中含有促使这一转化的活性物质──转化因子；2、这一转化因子不可能是蛋白质，因为蛋白质经过高温作用会变性失活；3、蕴含的实验方法有分组对照和对变量进行一定的控制。 引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家严谨的态度和合作精神。体验科学探索的艰辛，学习科学精神，养成科学态度。 ?DNA是遗传物质的的证据Ⅱ 设疑：这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？???
讲述并投影：
思考：
?
1、该实验的巧妙之处是什么?蕴含了哪些实验设计原则？
2、能够得出什么结论？ ?学生思考、分析、讨论得出结论：把DNA和蛋白质分开，单独地直接地观察这两种物质的作用。学生思考、讨论，展示学习成果：1、控制变量原则，将多个变量分解为单个变量进行研究；对照性原则。
结论：DNA是转化因子即遗传物质。 ?进一步培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。
?
?
?
?
?
?
?
?? DNA是遗传物质的的证据Ⅲ 讲述：艾弗里的实验中提取的DNA纯度最高时也还有少量的蛋白质，当时仍然有学者认为是这少量的蛋白质在起作用，不愿接受DNA是转化因子的结论。这种怀疑有道理吗？
Ⅲ、噬菌体侵染细菌的实验
?讲述并投影：
1、T2噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变化。
2、投影分别用不同放射性元素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程。
思考：1、为什么选择噬菌体作为实验材料？2、为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质？如何标记？3、实验结果是怎样的，根据实验结果你能得出什么结论？4、上述实验运用了哪些技术手段？?
总结：以上实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。
? 观察课件的演示过程，明确在噬菌体侵染细菌的过程中，DNA进入了细菌细胞内，而蛋白质外壳停留在细胞外。
?分析、讨论相关问题，展示学习成果：1、DNA是在亲子代之间发生连续性的物质，即DNA是遗传物质；蛋白质不是遗传物质。2、采用了放射性标记技术、分离提纯技术、离心技术等技术手段 ?让学生认识到一个正确的结论可以通过不同的途径获得。
?认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；
?
?
?
认同科学的发展离不开技术的支持。 ? 设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？
?
投影并讲述：展示几种常见的RNA病毒，由于这些病毒只由RNA和蛋白质构成，所以这类病毒的遗传物质是RNA而不是DNA． ?
?
总结上述探究活动，得出：DNA是主要的遗传物质。 进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，DNA是主要的遗传物质的原因。 ?
?
?
课堂小结 投影总结：
?
核酸是一切生物的遗传物质；具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA,即DNA是主要的遗传物质， ? ?
?
加深理解、巩固、深化所学知识。 ?
?
?
?
拓展延伸 1997年美国科学家Prusiner发现了一种新型生物──朊病毒，是一组至今没有查到任何核酸的蛋白质颗粒，它是导致疯牛病和人的克-雅氏病的病原体。你能推测改病毒的遗传物质是什么吗？
? 学生思考讨论：认识到对遗传物质的探究是不断深化和发展的。 形成认知冲突，激发学生新的探索欲望。 七、教后反思：通过对本节学习，引导学生重温科学家的探究历程，通过这些实验让学生掌握了科学的研究方法，培养了学生的科学探究能力，所以在本节的教学中重点对学生进行了科学方法训练；由于本节实验内容较为抽象，上课时采用了多媒体辅助教学，化静为动，化抽象为具体，较圆满的完成了教学任务。
?
联系电话：13030146388
第20章生物的遗传和变异
第2节性状遗传的物质基础
一、教学内容分析
本课选自北师大版《生物学》义务教育课程标准实验教科书8年级上册第20章“生物的遗传和变异”中第2节的教学内容。本课主要讲述了有关染色体、DNA和基因的功能及彼此之间的关系。在教材中，本节内容是编排在“遗传和变异现象”之后，“性状遗传有一定的规律性”之前，因此本节课既是上节教学内容的延续，同时也是下节及之后教学内容的必要学习基础，在整章书中是起着“承上启下”的作用。
二、学生分析
八年级的学生虽然首次接触有关遗传学的知识，但他们在日常生活及其它学科的学习中或多或少接触过相关内容，为新知识的学习奠定了认知的基础。而且，八年级的学生已经具备了一定分析、判断、推理能力，掌握了一定的学习方法，教学中，教师应充分了解学生原有知识结构，提供学习的“支架”，引导学生进行探究和总结，达到良好的学习效果。
三、教学目标及教学重难点
（一）教学的三维目标
1.知识目标
1.1说明DNA是主要的遗传物质。
1.2描述基因的概念及其作用。
1.3描述染色体、DNA和基因的关系。
2.能力目标
2.1能对有关实验进行分析，得出“DNA是主要的遗传物质”的结论。
2.2能对有关材料进行分析，得出“基因是有遗传效应的DNA片段”的概念。
2.3能正确表述“染色体、DNA和基因”之间的关系”。
2.4能绘制相关的概念图。
3.情感态度与价值观
3.1体验“DNA是主要的遗传物质”是科学家经过大量的实验、探究的结果。
3.2积极参与小组之间的合作交流。
（二）教学重难点及确定依据
教学重点：性状遗传的物质基础是细胞核中的DNA分子。
教学难点：1.基因的概念
2.构建相关的概念图。
四、教学策略
1、本节课的内容理论性强，抽象难懂，如果仅凭表述学生是难以信服和理解的，因此在教学中将通过向学生提供克隆羊“多莉”的培育过程、“噬菌体侵染细菌”的实验过程、“荧光鼠”等相关材料，引导学生探究、分析，从而加深学生对于“DNA是主要的遗传物质”及“基因是DNA分子上有遗传效应的片段”等知识点的理解。
2、本节教学的主要任务是使学生构建以生物体、细胞、染色体、DNA、基因、蛋白质和性状等为主的概念体系。考虑到本节所涉及的相关概念较多，并且彼此之间具有紧密的联系，因此在学生建立了染色体、基因、性状等单个概念并明确它们之间关系的前提下，在教学总结环节中采用指导学生小组合作绘制概念图的教学策略，从而使学生在整体上把握这些概念之间的联系，较好地整合和掌握相关的知识。
五、教学方法
问题探究教学
2、概念图教学
六、教学准备
1、小纸片（每小组10片）、铅笔、橡皮胶
2、相关课件
七、教学过程
教学
环节 教学活动 设计意图 目标达成
与检测 教师活动 学生活动 创设情境
导入新课
展示克隆羊“多莉”的培育过程。引导学生探讨：控制性状的遗传物质位于细胞的哪部分结构中？ 思考、讨论。 创设问题情境，激发学生的学习兴趣，同时也培养学生的演绎推理能力。 层层
递进
探究
分析 染色体
及DNA 1、提供常见生物染色体的数目及生物体细胞中染色体的排列图片。设问：根据所提供的数据及图片，你认为不同生物的染色体数目及排列有什么特点?
2、展示染色体结构图，设问：在染色体中起遗传作用的是哪种物质？
3、演示“噬菌体侵染细菌”实验的动画，引导学生分析。 1、观察、思考、探讨。
2、观察、思考。
3、观察、分析实验过程，小组讨论、分析实验结果、得出实验结论。 1、培养学生获取信息的能力。
2、引发学生探究欲望。
3、培养学生的分析、判断与严密的逻辑思维能力。 本环节主要是达成知识目标1、能力目标1和情感态度价值观目标1、2所进行的教学活动。主要通过学生的回答、交流情况和对实验的分析情况来检测目标达成度。 基因 1、设问：DNA通过什么方式来控制生物体的各种性状？
2、展示“荧光鼠”的材料。引导学生分析。
3、设问：
（1）基因如何表达自己所携带的遗传信息？
（2）影响性状表现的因素是什么？ 1、思考、探讨。
2、观察、阅读及分析材料，小组讨论、得出结论。
阅读课本相关内容、思考、表述。
1、引发学生探究欲望。
2、培养学生的阅读、分析能力。
3、培养学生阅读、自学能力。
本环节主要是达成知识目标2、能力目标2和情感态度价值观目标2所进行的教学活动。主要通过学生对材料的分析、交流情况和自学情况来检测目标达成度。 归纳小结
表述转换 1、引导学生观察“染色体、DNA和基因”关系示意图，并表述三者之间的关系。
2、用“集合图”来表示下列各项（基因、细胞核、细胞、人、DNA、染色体”）的相互包含关系。 观察、表述。
2、思考、尝试。 1、培养学生观察能力、归纳能力和语言表达能力。
2、培养学生图文信息转换能力。 本环节主要是达成知识目标3、能力目标3所进行的教学活动。主要通过学生表述和练习情况来检测目标达成度。 合作交流
探讨构建 1、引导学生找出本节课内容的相关概念、并写在纸片上。
2、小组合作、绘制概念图。
3、实物投影1-2个小组的概念图，引导学生质疑并回答学生无法解答的问题。
4、总结概念图。 1、思考、找出相关的概念图。
2、小组讨论、协作完成。
3、小组代表边展示边讲解、其他同学对有疑问的地方进行质疑。
4、修正完善本小组的概念图。 培养学生统整概念、自我建构知识的能力。 本环节主要是达成能力目标4和情感态度价值观目标2所进行的教学活动。主要通过学生合作交流情况和对概念图的构建情况来检测目标达成度。
附：
1．练习：用“集合图”来表示下列各项之间的相互包含关系。（“基因、细胞核、细胞、人、DNA、染色体”）
2．师生共同构建的本节概念图。
八、教学反思
1、成功之处
1.1教学中由于针对教材理论性强、缺少具体材料的情况，提供了相关材料，精心设计问题，引导学生层层递进的分析、讨论，因此学生对“DNA是主要的遗传物质”和“基因是DNA分子上有遗传效应的片段”等知识点能做到真正的认同和理解，在进行相关练习和概念图的构建时都能较好地完成。
1.2概念图是由美国心理学家Novak于20世纪60年代提出的，它是指由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征。概念图中的节点表示某一命题或领域内的各概念；连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。对于本节课的教学内容来说，在学生建立了染色体、基因、性状等单个概念并明确它们之间关系的前提下，在课堂小结环节采用概念图教学策略，有助于学生统整概念、建构正确、稳定的知识结构，而从学生构建、修正概念图的过程来看，也的确达到这种教学效果。
2、不足之处
在概念图教学过程中，如果有效地引导学生绘制概念图还需进行多方面的探讨。
5
F
E
B
D
C
A
细胞核
指导合成
染色体
内有
主要成分
DNA
有遗传效应
的片段
基因
蛋白质
表现
性状
|
|
