《第1节 核算是遗传物质的证据》教案2.doc

《第1节 核算是遗传物质的证据》教案 教学目标 知识目标 ⑴ 总结“DNA是主要的遗传物质”的科学探索过程。 ⑵ 知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，是目前自然科学研究的主要方法。 ⑶ 理解DNA是主要的遗传物质 能力目标 ⑴ 通过分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路，逻辑思维能力得以提高。 ⑵ 通过“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验，由特殊到一般的归纳思维能力得以提高。 情感态度与价值观 ⑴ 通过总结DNA是遗传物质的科学探索过程，学习科学家善于总结他人经验、在工作中互相合作，严谨求实的科学态度以及对真理追求不懈的科学精神。 ⑵ 遗传物质主要是DNA，也有RNA，强调了生命的物质性，树立辩证唯物主义世界观。 ⑶ 认同科学与技术的关系，二者相互促进，相辅相成。 教学重点/难点 教学重点 ⑴ 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 ⑵ 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 教学难点 ⑴ 噬菌体侵染细菌实验的过程和结论。 ⑵ 如何理解DNA是主要的遗传物质。 ⑶ 探究科学发现过程来学习科学研究方法 教学过程 一、设疑引入通过前面的学习，大家对有丝分裂、减数分裂以及受精作用的过程有了深入了解，在研究这它们的过程中，科学家发现有一种物质在这三个过程中，行为有着规律性的变化，是什么物质呢？ 根据学生的回答具体引导在这三个过程中染色体数目的具体变化，进一步引导大家猜想，染色体可能和生物体的什么现象有关？ 染色体的主要成分是什么呢？ 那么起遗传作用的究竟是DNA还是蛋白质呢？这个问题当时在科学界引起了激烈的争论。 二、引导探究 接下来引导学生探讨，如果作为一种遗传物质，应该具备什么特点？ 学生讨论总结四点 ①能准确的进行自我复制，传递给下一代。 ②要有储存大量遗传信息的能力 ③结构要比较稳定，不容易被破坏 ④能控制生物的性状和代谢 多媒体显示当时科学家对DNA和蛋白质的认识水平： 对蛋白质的认识水平： 认识到蛋白质是由许多种氨基酸连接成的生物大分子 对DNA的认识水平： 还不清楚DNA的结构，只知道它是由4种脱氧核苷酸连接成的大分子。 提出问题：如果你是当时的一位科学家，对DNA和蛋白质的认识仅限于上述水平，你觉得那个更适合做遗传物质？为什么？ 讨论作答：蛋白质更适合作遗传物质，因为DNA仅由4种脱氧核苷酸组成，很难和生物多样性联系在一起，而组成蛋白质的氨基酸有许多种，在各种各样的排列顺序中很可能就蕴藏了大量的遗传信息。 提出由于当时认识水平的限制，科学家曾经认为蛋白质是生物体的遗传物质。 接下来介绍这个观点最早被美国科学家艾弗里提出质疑，他是在总结英国科学家格里菲斯的实验基础上，进一步通过自己的实验证据提出遗传物质是DNA。 1、肺炎双球菌的转化实验 （1）实验材料 介绍此菌可感染人和老鼠，顺便解释“败血症”，接下来多媒体课件R菌和S菌的不同之处，强调荚膜的存在才使得S菌表现出毒性。 （2）实验过程 多媒体展示肺炎双球菌的四组转化实验并提出问题： ①预测第一组和第二组实验结果会怎样？为什么？ 回答第一组小鼠不会死，因为R菌没有毒性，第二组小鼠会死，因为S菌是有毒性的。 ②第三组的“加热杀死”是什么意思？加热的温度控制在多少度？ 教师指出加热的温度一般不超过90度，杀死是指S菌失去了感染能力，但里面的遗传物质并没有被破坏。 ③第四组实验里活的S菌是怎么来的？ 积极思考得出S菌应该是由活的R菌转化而来的。 ④提取出的S菌的后代仍然是S菌，这说明什么？ ⑤究竟是什么物质使R菌转化为有毒的S菌？ 教师多媒体显示格里菲思的猜测： 在加热杀死的S菌中必然存在某种“转化因子”使R菌转化为有毒的S菌 ⑥如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚这种转化因子到底是什么物质，你该如何设计这个实验？ 引入美国科学家艾弗里和他同事们的工作，课件显示他们的实验设计和观察到的结果，引导学生分析： ①只有加入哪种物质R菌才能转化为S菌呢？ ②加入DNA以后所有的R菌都能转化吗？这说明什么？ 教师补充转化的效率其实是比较低的。 ③ DNA水解物是什么？ 解释是加入DNA酶，把DNA降解脱氧核苷酸，说明只有完整的DNA才能发生转化作用。 ④艾弗里的实验说明什么？ ⑤艾弗里的实验思路和研究成果对我们有什么启示？ 介绍由于艾弗里所提DNA纯度不够高，还含有少量蛋白质，所以在他提出结论之后，并没有被所有的科学家认同 进一步引导学生开放思维，DNA纯度不够高，在实验中可能是什么起了转化作用？ 由于此实验的不完美引入下一个实验 2、噬菌体侵染细菌的实验 （1）噬菌体的结构 （2）噬菌体的繁殖 ①营寄生生活 ②在遗传信息的指导下进行繁殖 ③繁殖原料来自宿主大肠杆菌 ④子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。 （3）放射性同位素标记技术 提出问题 ①到目前为止