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第一章 第一节 DNA是主要的遗传物质（第一课时）教学设计
一、教学目标
1、生命观念：认识大多数生物的遗传物质是DNA
2、科学思维：通过科学史学习，锻炼归纳概括、推理论证的能力，培养批判性思维
3、科学探究：认识科学探究的基本步骤，尝试自己设计实验的关键步骤
4、社会责任：认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
重点与难点
教学重点：
肺炎链球菌转化实验的原理和过程
噬菌体侵染细菌实验的原理和过程
教学难点：
（1）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程
三、教学过程：
设计 教师行为 学生行为 设计意图
问题导入 中国有句古话“龙生龙，凤生凤，老鼠的孩子会打洞”，一般来说，在生物界亲代与子代间不会有太大差异，那么联系亲代与子代之间的遗传物质究竟是什么呢？遗传物质存在于细胞的哪个部位？ PPT展示染色体 Q：染色体的化学成分？ [过渡]遗传物质究竟是DNA还是蛋白质，或者两个都是呢？ A：DNA和蛋白质
标题：DNA是 遗传物质 【讨论】你认为遗传物质应具备哪些特点？ 提示：每个人体内的遗传信息完全一致吗？除非是双胞胎。 提示：遗传信息会随着你个体的成长而改变吗？ （PPT）在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是蛋白质。因为组成蛋白质的氨基酸有20种，而组成DNA的脱氧核苷酸仅有4种。 Q：你认为蛋白质是否具备了遗传物质的特点？ 蛋白质虽然也是一种大分子物质，但不能进行自我复制，分子结构也不稳定，容易受温度等外界条件的影响而发生改变
格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验 PPT展示1928年格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验 Q1：哪种菌对老鼠致死？通过这两组实验可以得出什么结论？ Q2：第三组实验结果说明什么？ Q3：如果将灭活的S菌与没有致病性的R菌混合注射，你认为结果是什么？ Q4：为什么会出现死亡的结果？是什么使S菌“复活”？ （结构与功能观）PPT介绍S菌和R菌菌落特点 Q：如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么，你觉得关键的设计思路是什么？ -R菌没有致病性，S菌有 -灭活的S菌没有致病性 -转化因子 增加矛盾冲突，激发学生兴趣
埃弗里肺炎链球菌体外转化实验 PPT展示1944年埃弗里肺炎链球菌体外转化实验 Q1：为什么要加入DNA酶？ Q2：这个实验的巧妙之处在哪里？ Q3：实验结论？ 介绍：本实验首次证明了DNA是遗传物质 [过渡]艾弗里的遗憾：无法真正提纯DNA，纯度最高时仍有0.02%的蛋白质 -分解DNA -遵循单一变量原则和对照原则 -DNA是转化因子 通过问题加深学生对实验的理解
噬菌体侵染细菌实验——赫尔希和蔡斯 噬菌体：细菌病毒 细菌：大肠杆菌 [过渡]提出疑问：有没有比细菌更简单的材料 PPT展示赫尔希和蔡斯 【学生活动】阅读书本P4 Q：什么是噬菌体？为什么要选择噬菌体作为实验材料？噬菌体有什么特性？ 【模型演示】噬菌体和大肠杆菌 解释：噬菌体侵入细菌后，在细菌细胞内能够繁殖出完全相同的子代噬菌体。它的遗传物质势必会进入大肠杆菌。所以生物学家选择它作为实验材料。 Q：那么噬菌体究竟是完整的个体进入细菌？还是哪一部分进入细菌体内呢？你能够提出哪些假设？ 细菌病毒 结构简单，仅由蛋白质和DNA组成。 提出三种假设 让学生体会实验材料的选择在实验设计中的重要性
放射性同位素标记实验 蛋白质：含S不含P DNA：含P不含S [过渡]如何确定DNA和蛋白质是否侵染进大肠杆菌？肉眼无法看见，有没有办法去“追踪”他们？ PPT介绍同位素标记法 （PPT）介绍标记元素S和P Q1：为什么要用S和P？【板书】 Q2：能不能用其他元素标记蛋白质和DNA？比如用O和C？ Q3：能不能用32P、35S标记同一个噬菌体？ Q4：那么应该设计几组实验？ 光合作用 A2：不能，共有元素 A3：不能，不知道是哪一个元素的放射性 掌握正确的实验方法和手段
介绍实验步骤 读PPT介绍实验步骤 Q：如何检测？怎样将侵染入细菌的部分和外部剩余部分分开？ 【小组讨论】三种假设对应的结果 【学生活动】请学生上前用模型为大家演示并讲解 PPT展示赫尔希和蔡斯实验结果图片 Q：你能得出什么结论？ -离心 思考实验结果，得出结论 通过动手模拟实验过程，体悟科学家的实验设计思路，提高建模能力
视频 过程：吸附→注入DNA→DNA复制、蛋白质合成→组装→释放 播放视频 解释：当噬菌体侵染细菌时，首先用尾部吸附在细菌的细胞壁表面，将细菌表面溶解出一个小孔注入DNA，在细菌细胞内促使细菌DNA裂解，复制合成噬菌体的DNA和蛋白质外壳，在细菌细胞内组装出子代噬菌体，随着细菌解体释放出子代噬菌体。 通过观看视频对噬菌体侵染细菌的过程有更形象的认识
小结 小结：一直到1952年，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，前后经历了24年，人们才确信DNA是遗传物质；赫尔希和蔡斯由此才1969年获得了诺贝尔奖 感悟科学探索的历程
新的疑问 Q：所有生物的遗传物质都是DNA吗？ PPT展示烟草花叶病毒 解释：它体内只有RNA没有DNA，受烟草花叶病毒感染的植物叶表面有病斑 （PPT）1955年，科学家设计实验… Q：实验结论？
完善结论 目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物的遗传物质是？ PPT展示分类图，说明除病毒外，其他生物的遗传物质都是DNA
总结 回到标题：DNA是主要的遗传物质

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