3.1DNA是主要的遗传物质教案2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2.docx

1、第3章 基因的本质（兰州二中 季学明、高瑜婷）一、核心素养侧重点1.生命观念本章引导学生通过对遗传物质本质的认识，理解生命的物质性和信息性，本章还以DNA的结构和功能为载体，渗透了结构与功能观。通过前两章，学生已经知道基因（遗传物质）位于染色体上，但是还不清楚遗传物质的化学本质，本章将帮助学生认识遗传物质的本质，进一步理解生命的物质性。因此，本章的四节内容基本按照科学史的顺序，讲述人类如何一步步探索遗传物质的化学本质，揭示DNA的结构和复制方式，并最终揭示基因的本质。由此，学生将深入理解基因的本质，认识到DNA碱基序列的统一性和多样性，理解DNA中储存着丰富多样的遗传信息。此外，通过对DNA半

2、保留复制方式的学习，学生还将理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础，也是生命延续的基础，从而进一步理解生命的本质。本章体现了结构与功能观。例如，DNA的双螺旋结构决定了DNA的稳定性，而稳定的结构适于储存遗传物质；DNA的双螺旋结构与其半保留复制方式也是相适应的；第3节介绍了沃森和克里克基于DNA双螺旋结构模型作出了DNA半保留复制的预测，体现了科学家利用结构与功能观进行科学研究的方法。2.科学思维 本章内容利于训练学生的科学思维。一方面，正文中介绍了科学家发现遗传物质、揭示DNA的结构和复制方式的科学史，反映了科学家基于观察（或实验）提出假说、然后通过实验验证的过程。而且不同实验之间还

3、具有逻辑关系，如格里菲斯的肺炎链球菌转化实验是艾弗里实验的基础；富兰克林拍摄的DNA衍射图谱、查哥夫对DNA碱基含量的测定，是沃森和克里克成功揭示DNA双螺旋结构的基础，等等。另一方面，本章体现了自变量控制、假说演绎法等科学方法的运用。例如，通过对艾弗里实验的分析，理解自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”；运用假说演绎法探究DNA的复制方式；通过“制作DNA双螺旋结构模型”的“探究实践”活动，培养建构模型的科学思维；等等。3.科学探究通过对本章介绍的离心、同位素标记、体外转化体系等技术的了解，理解物理学和化学方法在生物学研究中的重要作用，进一步领悟多学科交叉的必要性。基于科学家对基因本质的

4、探索历程，认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同科学家的探索求真、交流合作等科学精神在科学研究中的重要性。另外，本章还通过练习题渗透4.社会责任教育例如以DNA检测在严查偷猎野生动物中的应用为素材设置练习题，培养学生爱护野生动物的情感。二、课标要求概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上3.1.1概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上3.1.2概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息3.2.3概述DNA分子通过半

5、保留方式进行复制授课章节第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质教学目标1.阐明DNA是主要遗传物质的探索过程2.说明DNA是主要的遗传物质3.说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”4.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。教学重点1.肺炎链球菌转化实验的原理和过程。2.噬菌体浸染细菌实验的原理和过程。教学难点1.肺炎链球菌转化实验的原理和过程。2.噬菌体浸染细菌实验的原理和过程。教学方法任务引领，问题驱动学生学习法课时安排2课时装订线教 学 过 程教学实例补充与更新第1节 DNA是主要的遗传物质提问引入：回顾摩尔根的实

6、验，该实验证明基因存在于染色体上。问题：组成染色体的蛋白质和DNA哪一种是遗传物质？教师：板书（第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质）任务1：了解科学家对遗传物质的推测学生活动：阅读P42“问题探讨”思考问题。问题1.1：你认为遗传物质可能具有什么特点？）（遗传信息控制生物性状，并代代相传）问题1.2：科学家是怎样通过实验证明DNA是遗传物质的呢？任务2：认识肺炎链球菌的转化实验子任务1：肺炎链球菌的体内转化实验学生活动：阅读P43图3-2，认识格里菲思的体内转化实验过程：第一组：活R型菌小鼠：不死亡第二组：活S型菌小鼠：死亡第三组：加热杀死S型菌小鼠：不死亡第四组：加热杀死S型菌

7、+活R型菌小鼠：死亡教师：问题驱动，培养学生科学思维。问题2.1.1：比较第一组和第二组实验的自变量差别是什么？问题2.1.2：R型菌与S型菌的差别是什么？学生活动：阅读P43“相关信息”认识R型菌与S型菌的特点。实验材料:认识R型菌与S型菌。问题2.1.3：比较第一组、第三组和第四组实验的自变量差别及实验结果你能得出什么结论？教师：教师结合学生思考分析实验，整理板书（一、肺炎链球菌的转化实验（一）体内转化实验1、实验：R型S型2、结论：S型菌含有转化因子）问题2.1.4：格里菲斯的体内转化实验为我们探究什么是遗传物质指明了方向，但是困难挡住了他的继续探究，请同学们思考你若是格里菲斯，你要突破

8、的困难是什么？（分离加热杀死的S型菌的物质）引入肺炎双球菌体外转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质等物质用分离提纯方法分离,分别观察其遗传作用。子任务2：肺炎链球菌的体外转化实验学生活动：阅读P44正文，看看后续的科学家艾弗里是怎么做的？教师：问题驱动，培养学生科学思维。问题2.2.1：根据阅读艾弗里是怎样分离S型菌的物质？学生活动：阅读P46“科学方法”，认识艾弗里的自变量控制中的“减法原理”。结合P44图3-3，分析艾弗里的体外转化实验。第一组：活R型菌+S型菌提取物S、R型细菌第二至四组：活R型菌+S型菌提取物用RNA酶或酯酶处理S、R型细菌第五组：活R型菌+S型菌提取物物用DNA

9、酶处理R型细菌问题2.2.2：结合第一组实验的结果，你能得出什么结论？问题2.2.3：比较第二组至第四组和第五组实验的自变量差别及实验结果你能得出什么结论？教师：结合P44中图3-3分析肺炎双球菌的体外转化实验,DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,与R型活细菌混合培养后,不能长出S型细菌的菌落,可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌发生转化,DNA才是使R型细菌转化为S型细菌的物质。R型活细菌发生转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使R型细菌获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。整理板书（二）体外转化实验1、科学方法：自变量控制中的“加减法”2、实验：R型菌S型菌3、

10、结论：DNA是遗传物质）任务3：学习噬菌体侵染细菌的实验学生活动：阅读P44-45T2噬菌体的图片，结合P45“相关信息”栏内容，认识噬菌体。问题3.1：结合课本信息，噬菌体是哪一类生物？（病毒）判断依据是什么？（没有细胞结构）学生活动：阅读P45图3-6，认识噬菌体侵染细菌实验过程。教师：结合课本图示讲解实验过程。1.实验材料和方法(1)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌。(2)噬菌体的结构(3)实验方法:放射性同位素标记法,该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。2.实验过程及结果3.实验结论问题3.2：在噬菌体中,保证亲代与子代之间性状具有连续性的物质是DNA,即DNA是遗传物质。教

11、师：板书（二、噬菌体侵染细菌的实验（一）实验方法：同位素标记法1、T2噬菌体的结构2、用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA（二）实验过程及结果（三）结论：DNA是遗传物质）教师：补充强调噬菌体侵染细菌实验两个关键环节“保温”与“搅拌”，通过噬菌体侵染细菌实验的误差分析,考查培养学生科学思维。问题3.3：侵染时间要合适若保温时间过短或过长会怎样？（使32P组的上清液中放射性升高）问题3.4：“搅拌”要充分，如果不充分，对实验的影响是什么？任务4：概括生物界的遗传物质学生活动：阅读P46最后正文，思考问题。问题4.1：上述实验都证明DNA是遗传物质，为什么本节标题是DNA是主要的遗传物质

12、？教师：结合课本内容讲解，DNA是主要的遗传物质的原因是生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而DNA是主要的遗传物质。板书（三、生物界的遗传物质：主要是DNA）小结：回顾结束【板书设计】第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质一、肺炎链球菌的转化实验（一）体内转化实验1、实验：R型S型2、结论：S型菌含有转化因子（二）体外转化实验1、科学方法：自变量控制中的“加减法”2、实验：R型菌S型菌3、结论：DNA是遗传物质二、噬菌体侵染细菌的实验（一）实验方法：同位素标记法1、噬菌体的结构2、用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA（二）实验过程及结果（三）结论：DNA是遗传物质三、生物界的遗传物质：主要是DNA【课后反思】