《DNA是主要的遗传物质》教学设计（第一课时）

唐琳

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）35-0138-02

[教材分析]

理顺思路，明确地位。新教材是按照科学发展史的顺序进行编排的，第一章通过孟德尔的遗传实验提出了遗传因子（基因）控制生物性状;然后1903年萨顿在研究蝗虫精子和卵细胞的形成过程时，发现了基因和染色体的平行关系，利用类比推理提出了“基因在染色体上”的假说;1910年，摩尔根通过果蝇的杂交实验找到了“基因在染色体上”的实验证据。科学发展至此，人们很自然地希望继续探索——基因到底是什么物质，它有什么作用？第三章就向我们介绍了《基因的本质》。因此，第三章是一、二章的延续，它们之间具有很强的逻辑性。在开始第3章学习时，适当帮助学生复习前面的知识，理清思路，把握方向。

[学情分析]

“什么是遗传物质”？对于这个问题，大部分学生知道答案。学生知道是什么，但不熟悉为什么，怎么得出结论？因此，新教材把科学发展史的教育和实验思维的养成作为一项新的教学目标，让学生在原汁原味的实验过程中重温科学的探索历程。在体验的过程中，一方面能增强学生的兴趣，另一方面又能培养学生的生物实验设计能力。但是，学生对于实验的背景知识、实验原理、实验技术了解甚少，给他们的理解增加难度。所以，在教学中教师必须做好铺垫工作、介绍相应的技术，也鼓励学生通过搜集资料自我学习，开阔视野。

[教学目标]

（一）知识目标

掌握证明DNA是遗传物质的实验过程和原理，以及从实验中得出的结论（DNA是遗传物质）。

（二）能力目标

通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，初步学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。

（三）情感目标

1.概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。

2.通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力，发展科学思维和创新的能力。

[重点难点]

1.重点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

2.难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

[教学方法]

学生合作学习，自主探究，讨论和讲述相结合，动画展示实验过程。

[教学过程]

1.总结基因的探索历史，提出课题

2.早期对遗传物质的推断：大部分科学家认为，蛋白质是生物的遗传物质

3.肺炎双球菌的转化实验

（1）两种菌落的比较

（2）实验过程及分析

①对比第一、二组的实验现象，这说明了什么？

②对比第二、三组的实验现象，说明了什么？

③第四组小鼠为什么会死亡呢？你认为有哪些可能的原因。

④第四组中活的S型细菌如何出现的？

⑤在什么条件下，活的R型细菌会转变成活的S型细菌？

⑥从这个实验结果，你可以得出什么结论？

4.實验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的活性物质（转化因子）

5.寻找“转化因子”

学生运用“假说—演绎法”自我设计实验，验证哪种物质是“转化因子”？

问题假设→确定思路→选择材料→设计方案→实施方案→结果分析→得出结论

6.艾弗里的体外转化实验

艾弗里的思路

（1）实验材料：选用肺炎双球菌。

（2）假设：DNA是遗传物质。

（3）实验操作：将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。

（4）预期结果：只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌。

（5）实验结果：与预期结果吻合。

（6）分析结论：DNA是遗传物质。

[学生讨论]

结合数学中的“必要条件、充分条件和充要条件”分析艾弗里的实验设计。

“DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质”。你认为通过此实验能得出这一结论吗，请说明理由。

由此可见，科学家是设法把DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。但是，艾弗里转化实验所使用的DNA中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。既然如此，还有没有更具有说服力的方法来证明DNA是遗传物质呢？

7.小结

8.题中求知

（1）下列各项中，肺炎双球菌转化实验的关键一步是（       ）

A.区别S型细菌和R型细菌

B.无荚膜菌不会使小白鼠死亡

C.有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜

D.灭活的有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜

（2）用DNA酶处理过的S型细菌不能使R型细菌发生转化。下列关于这一实验的叙述，不正确的是（     ）

A.这个实验是为了证实DNA的分解产物不是遗传物质。

B.这个实验是为了从反面证明DNA是遗传物质。

C.这个实验证实DNA的分解产物不是“转化因子”。

D.这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要工作之一。

【强调说明】学生体验艾弗里此步实验设计的巧妙，懂得实验设计的严谨性。

（3）格里菲斯和艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验，证实了（       ）

A.DNA是遗传物质

B.蛋白质和多糖不是遗传物质

C. S型细菌的性状是由DNA决定的

D.在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型菌细胞中

9.作业

查阅相关资料，了解放射性同位素标记技术。