張菊連

1.教材分析

《DNA是主要的遺傳物質》是人教版普通高中新課程生物必修2《遺傳與進化》中第3章第1節(jié)的內容。本節(jié)是在學習了有關細胞學基礎（有絲分裂、減數分裂和受精作用）、闡明了染色體在親代和子代遺傳中所起的聯系作用，并且了解染色體的主要成分是DNA和蛋白質的基礎上來學習的。本節(jié)課以"問題探討"的形式呈現了曾經在科學界爭議了很長的問題：" DNA 和蛋白質究竟誰是遺傳物質？"然后通過兩個經典實驗證明了遺傳物質是DNA。最后教材通過煙草花葉病毒感染煙草的實驗，說明有些病毒體內的核酸只有RNA沒有DNA，其中的RNA就是它的遺傳物質，進一步歸納出"DNA是主要的遺傳物質"這一結論。

2.教學目標

知識目標

2.1 分析證明DNA是遺傳物質的實驗設計思路

2.2 理解DNA是主要的遺傳物質

能力目標

⑴ 通過分析證明DNA是遺傳物質的實驗設計思路，邏輯思維能力得以提高。

⑵ 探討實驗技術在證明DNA是主要遺傳物質中的作用。

情感目標

⑴ 通過總結DNA是遺傳物質的科學探索過程，學習科學家嚴謹求實的科學態(tài)度以及對真理追求不懈的科學精神。

⑵ 遺傳物質主要是DNA，也有RNA，強調了生命的物質性，樹立辯證唯物主義世界觀。

教學重點和難點

⑴重點：肺炎雙球菌轉化的實驗原理和過程；噬菌體侵染細菌的原理和過程；證明DNA是遺傳物質的實驗的關鍵設計思路。

⑵難點：證明DNA是遺傳物質的實驗的關鍵設計思路。

教學過程

導入新課

我們知道，親代與子代是以生殖細胞作為"橋梁"，通過對細胞的有絲分裂、減數

分裂和受精作用的研究，人們了解到染色體在生物的傳種接代過程中能保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。故人們認為染色體在遺傳上有重要作用。

提問：

染色體主要由哪兩種物質組成呢？究竟哪一種是遺傳物質呢？

作為遺傳物質應具備哪些特點呢？

學生回顧所學知識，思考回答相關問題。

設計意圖：以"問題"引入新課，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，激發(fā)探究欲望。

對遺傳物質的早期推測

提問： 在20世紀早期人們普遍認為遺傳物質是DNA還是蛋白質？為什么？

學生回答：蛋白質。原因：組成DNA的脫氧核苷酸只有4種而組成蛋白質的氨基酸種類有20種，蛋白質的多樣性很容易和生物的多樣性相聯系。

設計意圖：進一步激發(fā)學生對遺傳物質的探究欲望。

科學家是如何證明DNA是遺傳物質的呢？

DNA是遺傳物質的的證據

3.肺炎雙球菌的體內轉化實驗

3.1 學生看書，比較R型、S型肺炎雙球菌

3.2 1928年，英國科學家格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進行轉化實驗。實驗步驟如下：（多媒體演示整個實驗的第一步至第四步）

提問：

實驗先進行第一、二步的目的是什么？可否直接進行第四步？

分析實驗第一、二步說明什么？第二、三步說明什么？第三、四步說明什么？

為什么加熱殺死的S菌和活的R菌混合可以導致小鼠死亡？小鼠死亡的直接原因是什么？

促進活的R菌轉變?yōu)镾菌的因素是什么？是否有可能是蛋白質？

本實驗運用了那些科學實驗方法？

該實驗是否證明了DNA是遺傳物質？結論是什么？

學生認真觀察實驗的演示過程，思考回答所提問題，得出以下結論：第一、二步起對照作用，證明R型細菌和S型細菌的作用，同時可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接進行第四步。第一、二步說明了R型細菌不具有致死性，S型細菌具有致死性；第二、三步說明了死亡的S型細菌不具有致死性；第三、四步說明了R型活細菌與S型死細菌混合培養(yǎng)后產生了S型活細菌，并且這種轉化的性狀可以遺傳。加熱殺死的S菌能夠促使活的R菌轉變?yōu)榛畹腟菌，即加熱殺死的S菌中含有促使這一轉化的活性物質──轉化因子。這一轉化因子不可能是蛋白質，因為蛋白質經過高溫作用會變性失活。該實驗不能證明DNA是遺傳物質。其結論是S型細菌中有一種轉化因子能使R型活細菌轉化為S型活細菌。

提問 ：

這種轉化因子究竟是什么物質呢？

S菌的化學成分很多，要找到轉化因子，最關鍵的思路是什么？

學生思考、討論得出結論：把DNA和蛋白質分開，單獨地直接地觀察這兩種物質的作用。

證明RNA是遺傳物質

病毒的重新構建和侵染的實驗

煙草花葉病毒，它的基本成分就是蛋白質和RNA。1957年，格勒和施拉姆的實驗：①用石炭酸處理這種病毒，把蛋白質去掉，只留下RNA，再將RNA接種到正常的煙草上，結果發(fā)生了花葉??；②如果用蛋白質部分侵染正常煙草，則不發(fā)生花葉病。此實驗的結論是什么？

學生得出此實驗的結論：RNA是遺傳物質。

提問：綜合上述所有實驗，分析不同生物的遺傳物質是什么？

為什么說DNA是主要的遺傳物質？

學生分析討論并進行交流。得出：具有DNA的生物體（包括真核細胞、原核細胞和只有DNA的病毒）以DNA為遺傳物質；對于只含RNA的病毒來說RNA是遺傳物質。所以說，絕大多數生物的遺傳物質是DNA，少數是RNA。所以說DNA是主要的遺傳物質。

教學反思

本節(jié)課通過學習實驗探究過程，不僅讓學生掌握了科學的研究方法，而且理解了"DNA是主要的遺傳物質"，在教學中重點對學生進行了科學方法訓練；實驗內容較為抽象，上課時采用了多媒體輔助教學。有助于對實驗設計思路的理解。