肖　琦

“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)的教學(xué)中，通過(guò)發(fā)揮學(xué)生的主體作用，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，妙用科學(xué)史實(shí)例，把知識(shí)的傳授過(guò)程優(yōu)化成科學(xué)的探究過(guò)程，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，從而滲透科學(xué)方法教育。本節(jié)課采用“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程，進(jìn)行分析、討論、歸納、總結(jié)和拓展升華?！耙龑?dǎo)探究”教學(xué)模式流程：設(shè)疑導(dǎo)入→引導(dǎo)探索→

歸納總結(jié)→拓展升華→練習(xí)應(yīng)用。

設(shè)疑導(dǎo)入

設(shè)疑：生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是什么呢？20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成，這兩類物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個(gè)問(wèn)題曾引起生物學(xué)界激烈的爭(zhēng)論。

引導(dǎo)探索

肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)教師用多媒體展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（4組）。要求學(xué)生分組討論、觀察并用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答提出的問(wèn)題最后得出結(jié)論。1）實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行第一、二組的目的是什么？可否直接進(jìn)行第四組？2）對(duì)比分析第一、二組說(shuō)明什么？第二、三組說(shuō)明什么？第三、四組又說(shuō)明什么？3）該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)？該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？4）艾弗里實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？

教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論。1）第一、二組起對(duì)照作用，證明R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的作用，同時(shí)可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接進(jìn)行第四組。2）第一、二組說(shuō)明R型細(xì)菌不具有致死性，S型細(xì)菌具有致死性；第二、三組說(shuō)明死亡的S型細(xì)菌不具有致死性；第三、四組說(shuō)明R型活細(xì)菌與S型死細(xì)菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生S型活細(xì)菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。其結(jié)論是S型細(xì)菌中有一種轉(zhuǎn)化因子能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。3）艾弗里最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是將DNA與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA分開(kāi)，分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，直接、單獨(dú)地觀察它們的作用，通過(guò)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)，艾弗里和同事們得出這樣的結(jié)論：DNA才是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。但是這一結(jié)論引起人們的注意，因?yàn)榘ダ锏膶?shí)驗(yàn)中提取的DNA純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)。于是科學(xué)家們?cè)O(shè)想最好將DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi)，分別去感染細(xì)菌，直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。

噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。提出問(wèn)題供學(xué)生討論，教師深入小組成員中參與討論。1）該實(shí)驗(yàn)用了什么方法？在什么探究中還用過(guò)此方法？2）用35S、32P標(biāo)記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么？能否用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記？3）如果實(shí)驗(yàn)用上述方法進(jìn)行，測(cè)試的結(jié)果如何？表明了什么？4）噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的？子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別是怎樣形成的？5）此實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想是什么？6）此實(shí)驗(yàn)證明DNA具備遺傳物質(zhì)的哪些特性？實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？

教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論：用同位素標(biāo)記法。用35S、32P標(biāo)記，是因?yàn)镈NA中P的含量多，蛋白質(zhì)中P的含量少；蛋白質(zhì)中有S而DNA中沒(méi)有S。而DNA和蛋白質(zhì)中均含有C和O兩種元素。用帶35S的噬菌體侵染細(xì)菌，產(chǎn)生的新的噬菌體都不帶標(biāo)記。用帶35P的T2噬菌體侵染細(xì)菌，產(chǎn)生的新的噬菌體帶標(biāo)記。用35P標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后，細(xì)菌體內(nèi)無(wú)放射性，即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部；而用32P標(biāo)記DNA的噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌體內(nèi)有放射性，即表明噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。

由實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析可知：噬菌體是在自身DNA的作用下在細(xì)菌體內(nèi)完成增殖的。DNA是自我復(fù)制形成的，蛋白質(zhì)是在DNA指導(dǎo)下合成的。證明DNA能自我復(fù)制，具有連續(xù)性；能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。

歸納總結(jié)

科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的一般過(guò)程如圖1所示。

拓展升華

教師提供給學(xué)生煙草花葉病病毒相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明RNA也是遺傳物質(zhì)（參照前面的實(shí)驗(yàn)）。1）課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？2）提出問(wèn)題：煙草花葉病毒不含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)究竟是什么？3）作出假設(shè)：可以假設(shè)RNA是遺傳物質(zhì)，也可以假設(shè)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。思路：將煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi)，直接地、單獨(dú)地去觀察它們各自的作用，從而判斷誰(shuí)才是遺傳物質(zhì)。5）預(yù)測(cè)結(jié)果（現(xiàn)象）：①僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑；②僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑；③RNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑。6）得出結(jié)論：若出現(xiàn)①結(jié)果則僅RNA是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)②結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)③結(jié)果則RNA和蛋白質(zhì)都是遺傳物質(zhì)。

（作者單位：蘭州市第十四中學(xué)）