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        《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)(第一課時(shí))

        2017-02-27 22:27:35唐琳
        課程教育研究·中 2016年12期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)學(xué)生

        唐琳

        【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)35-0138-02

        [教材分析]

        理順?biāo)悸?,明確地位。新教材是按照科學(xué)發(fā)展史的順序進(jìn)行編排的,第一章通過孟德爾的遺傳實(shí)驗(yàn)提出了遺傳因子(基因)控制生物性狀;然后1903年薩頓在研究蝗蟲精子和卵細(xì)胞的形成過程時(shí),發(fā)現(xiàn)了基因和染色體的平行關(guān)系,利用類比推理提出了“基因在染色體上”的假說;1910年,摩爾根通過果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)找到了“基因在染色體上”的實(shí)驗(yàn)證據(jù)??茖W(xué)發(fā)展至此,人們很自然地希望繼續(xù)探索——基因到底是什么物質(zhì),它有什么作用?第三章就向我們介紹了《基因的本質(zhì)》。因此,第三章是一、二章的延續(xù),它們之間具有很強(qiáng)的邏輯性。在開始第3章學(xué)習(xí)時(shí),適當(dāng)幫助學(xué)生復(fù)習(xí)前面的知識(shí),理清思路,把握方向。

        [學(xué)情分析]

        “什么是遺傳物質(zhì)”?對(duì)于這個(gè)問題,大部分學(xué)生知道答案。學(xué)生知道是什么,但不熟悉為什么,怎么得出結(jié)論?因此,新教材把科學(xué)發(fā)展史的教育和實(shí)驗(yàn)思維的養(yǎng)成作為一項(xiàng)新的教學(xué)目標(biāo),讓學(xué)生在原汁原味的實(shí)驗(yàn)過程中重溫科學(xué)的探索歷程。在體驗(yàn)的過程中,一方面能增強(qiáng)學(xué)生的興趣,另一方面又能培養(yǎng)學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。但是,學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)了解甚少,給他們的理解增加難度。所以,在教學(xué)中教師必須做好鋪墊工作、介紹相應(yīng)的技術(shù),也鼓勵(lì)學(xué)生通過搜集資料自我學(xué)習(xí),開闊視野。

        [教學(xué)目標(biāo)]

        (一)知識(shí)目標(biāo)

        掌握證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程和原理,以及從實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論(DNA是遺傳物質(zhì))。

        (二)能力目標(biāo)

        通過重演科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是主要遺傳物質(zhì)的過程,初步學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟。

        (三)情感目標(biāo)

        1.概述人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程,認(rèn)同科學(xué)認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過程。

        2.通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)新的能力。

        [重點(diǎn)難點(diǎn)]

        1.重點(diǎn):肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。

        2.難點(diǎn):肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過程。

        [教學(xué)方法]

        學(xué)生合作學(xué)習(xí),自主探究,討論和講述相結(jié)合,動(dòng)畫展示實(shí)驗(yàn)過程。

        [教學(xué)過程]

        1.總結(jié)基因的探索歷史,提出課題

        2.早期對(duì)遺傳物質(zhì)的推斷:大部分科學(xué)家認(rèn)為,蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)

        3.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

        (1)兩種菌落的比較

        (2)實(shí)驗(yàn)過程及分析

        ①對(duì)比第一、二組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這說明了什么?

        ②對(duì)比第二、三組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明了什么?

        ③第四組小鼠為什么會(huì)死亡呢?你認(rèn)為有哪些可能的原因。

        ④第四組中活的S型細(xì)菌如何出現(xiàn)的?

        ⑤在什么條件下,活的R型細(xì)菌會(huì)轉(zhuǎn)變成活的S型細(xì)菌?

        ⑥從這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,你可以得出什么結(jié)論?

        4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中,必然含有某種促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的活性物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)

        5.尋找“轉(zhuǎn)化因子”

        學(xué)生運(yùn)用“假說—演繹法”自我設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證哪種物質(zhì)是“轉(zhuǎn)化因子”?

        問題假設(shè)→確定思路→選擇材料→設(shè)計(jì)方案→實(shí)施方案→結(jié)果分析→得出結(jié)論

        6.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

        艾弗里的思路

        (1)實(shí)驗(yàn)材料:選用肺炎雙球菌。

        (2)假設(shè):DNA是遺傳物質(zhì)。

        (3)實(shí)驗(yàn)操作:將S型細(xì)菌中的多糖、 蛋白質(zhì)、脂類和DNA等提取出來,分別與R 型細(xì)菌進(jìn)行混合。

        (4)預(yù)期結(jié)果:只有DNA與R型細(xì)菌進(jìn)行混合,才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。

        (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:與預(yù)期結(jié)果吻合。

        (6)分析結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)。

        [學(xué)生討論]

        結(jié)合數(shù)學(xué)中的“必要條件、充分條件和充要條件”分析艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

        “DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)”。你認(rèn)為通過此實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鲞@一結(jié)論嗎,請(qǐng)說明理由。

        由此可見,科學(xué)家是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,從而單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用。但是,艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)所使用的DNA中仍然含有極少量的蛋白質(zhì)。因此人們認(rèn)為不能完全排除蛋白質(zhì)的作用。既然如此,還有沒有更具有說服力的方法來證明DNA是遺傳物質(zhì)呢?

        7.小結(jié)

        8.題中求知

        (1)下列各項(xiàng)中,肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵一步是( ? ? ? )

        A.區(qū)別S型細(xì)菌和R型細(xì)菌

        B.無莢膜菌不會(huì)使小白鼠死亡

        C.有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長(zhǎng)出莢膜

        D.滅活的有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長(zhǎng)出莢膜

        (2)用DNA酶處理過的S型細(xì)菌不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述,不正確的是( ? ? )

        A.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了證實(shí)DNA的分解產(chǎn)物不是遺傳物質(zhì)。

        B.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了從反面證明DNA是遺傳物質(zhì)。

        C.這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA的分解產(chǎn)物不是“轉(zhuǎn)化因子”。

        D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是艾弗里關(guān)于遺傳物質(zhì)研究的重要工作之一。

        【強(qiáng)調(diào)說明】學(xué)生體驗(yàn)艾弗里此步實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙,懂得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

        (3)格里菲斯和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證實(shí)了( ? ? ? )

        A.DNA是遺傳物質(zhì)

        B.蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)

        C. S型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的

        D.在轉(zhuǎn)化過程中,S型細(xì)菌的DNA可能進(jìn)入到了R型菌細(xì)胞中

        9.作業(yè)

        查閱相關(guān)資料,了解放射性同位素標(biāo)記技術(shù)。

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