DNA是主要的遗传物质教学设计
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摘 要：本节课主要围绕探究遗传物质本质的四个实验展开，引导学生自主学习、探究、设计实验，在探究中掌握知识、提升能力、培养科学思维。
关键词：DNA;遗传物质;教学设计
一、 教材分析
“DNA是主要的遗传物质”是人教版高中生物必修二第三章第一节，本节课主要讲解了“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，总结出“DNA是主要的遗传物质”。本节课在教材中主要起到了承上启下的作用，有利于学生加深对DNA和RNA是遗传物质这一概念的理解，并为后面学习DNA分子结构以及DNA的复制打下基础。
二、 教学目标
（一） 知识目标
学生能够分析总结“DNA是主要的遗传物质”的探究过程并理解“DNA是主要的遗传物质”的概念。
（二） 能力目标
学生通过参与对“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”的探究，掌握科学探究的基本方法。
（三） 情感态度价值观
学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神。
三、 教学重点、难点
重点：1.
“肺炎双球菌的转化实验”的原理和过程;2. “噬菌体侵染细菌的实验”的原理和过程。
难点：“噬菌体侵染细菌的实验”的原理和过程。
四、 教学过程
（一） 回顾旧知，导入新课
教师带领学生回顾之前的遗传知识，从孟德尔把控制生物性状的物质称为遗传因子到摩尔根证实基因在染色体上。再为学生展示染色体、蛋白质和DNA的图片从而引出本节课的核心问题：“遗传物质是蛋白质还是DNA？”
设计意图：通过问题导入的方式引导学生步步深入思考，回顾学过知识的同时引入本节课的主题。
（二） 对遗传物质的早期推测
教师引导学生猜测遗传物质应该具有的特性，并让学生通过回顾蛋白质的组成、结构和DNA的物质组成来推测遗传物质是DNA还是蛋白质。教师根据学生的回答再适当补充20世纪30年代之前科学家对遗传物质的猜测。
设计意图：激发学生探究的兴趣，引导学生用以往学过的知识来解决新的问题。
（三） 肺炎双球菌的体内转化实验
教师简单介绍肺炎双球菌并让学生自主阅读格里菲思的肺炎双球菌的转化实验。
教师提问：1. R型细菌与S型细菌有什么区别？2. 格里菲思的实验中自变量、因变量和无关变量分别是什么？3. 对比1、2组实验说明了什么？为什么R型细菌有毒而S型细菌无毒？4. 对比2、3组的实验说明了什么？5.
为什么将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合会导致小鼠死亡？S型细菌死而复生与加热杀死的S型细菌将R型细菌转化为S型细菌哪种可能性更大？
设计意图：教师设置问题串，采用启发式教学引导学生充分理解格里菲思的实验并自主总结实验结果。
（四） 肺炎双球菌的体外转化实验
教师提问：1. 格里菲思的实验证明了DNA和蛋白质谁是遗传物质了吗？2. 转化因子究竟是何物质呢？怎么来设计探究转化因子的实验？
教师提示学生回忆组成细菌的物质成分，让学生分小组讨论设计探究转化因子的实验。教师再让学生阅读书本上艾弗里的实验步骤并与自己設计的实验进行对比，比较自己实验设计的不足之处。
教师提问：1. 艾弗里为什么要将S型细菌的DNA和DNA酶加入R型细菌的培养基中？2. 艾弗里的实验可以得出什么样的结论？3.
艾弗里的实验在当时为何会受到质疑？
设计意图：让学生自主探究设计实验，学会科学探究的基本方法。
（五）
噬菌体侵染细菌的实验
教师让学生回忆病毒的组成成分，展示T2噬菌体的结构图，使学生对T2噬菌体的结构有一定的了解。
教师补充科学史：“人们当时只知道噬菌体侵染细菌的过程为：①噬菌体吸附在细菌上。②噬菌体的遗传物质进入细菌，在细菌内增殖产生子代噬菌体。③侵染细菌裂解，子代噬菌体的释放。”所以赫尔希和蔡斯的实验的关键是探究DNA和蛋白质谁进入了细菌。
教师引导学生回顾同位素标记法。
教师提问：1. 标记蛋白质和DNA的哪种元素？2. 为什么不标记C、H、O、N？3.
怎样才能让噬菌体的蛋白质和DNA被相应的同位素标记上？4. 能不能直接用35S和32P普通培养基培养噬菌体？
学生分小组尝试设计蛋白质和噬菌体谁是遗传物质的实验，再阅读书中的赫尔希与蔡斯的实验，对自己的实验进行改进。
教师提问：1.
为什么被35S标记的噬菌体实验的沉淀中有25%的放射性？2. 为什么被32P标记的噬菌体实验的上清液中有15%的放射性？
教师讲解噬菌体侵染细菌的过程并播放相应动画。
设计意图：1. 学生结合科学史进行学习更能明确当时科学家设计实验的思路，更能加深对实验的印象。2.
学生自主设计实验能够启发学生思维。
（六） RNA也是遗传物质
教师让学生阅读课本并尝试用烟草花叶病毒设计证明RNA是遗传物质的实验。
设计意图：帮助学生熟练掌握科学研究的方法。
五、教学反思
本节课内容较多，但贯穿一条清晰的逻辑线：蛋白质与DNA谁是遗传物质—格里菲思体内转化实验发现转化因子是遗传物质—艾弗里体外转化实验发现转化因子是DNA，得出结论遗传物质是DNA不是蛋白质—艾弗里提取的DNA纯度不够高，当时人们不信服—噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质—人们发现RNA也是遗传物质—得出结论DNA是主要的遗传物质。所以本节课将以学生为主体，教师引导学生沿着科学家的步伐，层层深入思考，最终得出结论—DNA是主要的遗传物质。
（通讯作者：袁毅君）
作者简介：
梁淇淋，袁毅君，甘肃省天水市，天水师范学院生物工程与技术学院;
石志学，甘肃省天水市，天水市第一中学。
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