梁淇淋 袁毅君 石志學

摘?要：本節(jié)課主要圍繞探究遺傳物質(zhì)本質(zhì)的四個實驗展開，引導(dǎo)學生自主學習、探究、設(shè)計實驗，在探究中掌握知識、提升能力、培養(yǎng)科學思維。

關(guān)鍵詞：DNA;遺傳物質(zhì);教學設(shè)計

一、 教材分析

“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是人教版高中生物必修二第三章第一節(jié)，本節(jié)課主要講解了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”，總結(jié)出“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”。本節(jié)課在教材中主要起到了承上啟下的作用，有利于學生加深對DNA和RNA是遺傳物質(zhì)這一概念的理解，并為后面學習DNA分子結(jié)構(gòu)以及DNA的復(fù)制打下基礎(chǔ)。

二、 教學目標

（一） 知識目標

學生能夠分析總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探究過程并理解“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的概念。

（二） 能力目標

學生通過參與對“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”的探究，掌握科學探究的基本方法。

（三） 情感態(tài)度價值觀

學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態(tài)度以及對真理不懈追求的科學精神。

三、 教學重點、難點

重點：1.

“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”的原理和過程;2. “噬菌體侵染細菌的實驗”的原理和過程。

難點：“噬菌體侵染細菌的實驗”的原理和過程。

四、 教學過程

（一） 回顧舊知，導(dǎo)入新課

教師帶領(lǐng)學生回顧之前的遺傳知識，從孟德爾把控制生物性狀的物質(zhì)稱為遺傳因子到摩爾根證實基因在染色體上。再為學生展示染色體、蛋白質(zhì)和DNA的圖片從而引出本節(jié)課的核心問題：“遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是DNA？”

設(shè)計意圖：通過問題導(dǎo)入的方式引導(dǎo)學生步步深入思考，回顧學過知識的同時引入本節(jié)課的主題。

（二） 對遺傳物質(zhì)的早期推測

教師引導(dǎo)學生猜測遺傳物質(zhì)應(yīng)該具有的特性，并讓學生通過回顧蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和DNA的物質(zhì)組成來推測遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)。教師根據(jù)學生的回答再適當補充20世紀30年代之前科學家對遺傳物質(zhì)的猜測。

設(shè)計意圖：激發(fā)學生探究的興趣，引導(dǎo)學生用以往學過的知識來解決新的問題。

（三） 肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗

教師簡單介紹肺炎雙球菌并讓學生自主閱讀格里菲思的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗。

教師提問：1. R型細菌與S型細菌有什么區(qū)別？2. 格里菲思的實驗中自變量、因變量和無關(guān)變量分別是什么？3. 對比1、2組實驗說明了什么？為什么R型細菌有毒而S型細菌無毒？4. 對比2、3組的實驗說明了什么？5.

為什么將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合會導(dǎo)致小鼠死亡？S型細菌死而復(fù)生與加熱殺死的S型細菌將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌哪種可能性更大？

設(shè)計意圖：教師設(shè)置問題串，采用啟發(fā)式教學引導(dǎo)學生充分理解格里菲思的實驗并自主總結(jié)實驗結(jié)果。

（四） 肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗

教師提問：1. 格里菲思的實驗證明了DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)了嗎？2. 轉(zhuǎn)化因子究竟是何物質(zhì)呢？怎么來設(shè)計探究轉(zhuǎn)化因子的實驗？

教師提示學生回憶組成細菌的物質(zhì)成分，讓學生分小組討論設(shè)計探究轉(zhuǎn)化因子的實驗。教師再讓學生閱讀書本上艾弗里的實驗步驟并與自己設(shè)計的實驗進行對比，比較自己實驗設(shè)計的不足之處。

教師提問：1. 艾弗里為什么要將S型細菌的DNA和DNA酶加入R型細菌的培養(yǎng)基中？2. 艾弗里的實驗可以得出什么樣的結(jié)論？3.

艾弗里的實驗在當時為何會受到質(zhì)疑？

設(shè)計意圖：讓學生自主探究設(shè)計實驗，學會科學探究的基本方法。

（五）

噬菌體侵染細菌的實驗

教師讓學生回憶病毒的組成成分，展示T2噬菌體的結(jié)構(gòu)圖，使學生對T2噬菌體的結(jié)構(gòu)有一定的了解。

教師補充科學史：“人們當時只知道噬菌體侵染細菌的過程為：①噬菌體吸附在細菌上。②噬菌體的遺傳物質(zhì)進入細菌，在細菌內(nèi)增殖產(chǎn)生子代噬菌體。③侵染細菌裂解，子代噬菌體的釋放?！彼院諣栂：筒趟沟膶嶒灥年P(guān)鍵是探究DNA和蛋白質(zhì)誰進入了細菌。

教師引導(dǎo)學生回顧同位素標記法。

教師提問：1. 標記蛋白質(zhì)和DNA的哪種元素？2. 為什么不標記C、H、O、N？3.

怎樣才能讓噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA被相應(yīng)的同位素標記上？4. 能不能直接用35S和32P普通培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體？

學生分小組嘗試設(shè)計蛋白質(zhì)和噬菌體誰是遺傳物質(zhì)的實驗，再閱讀書中的赫爾希與蔡斯的實驗，對自己的實驗進行改進。

教師提問：1.

為什么被35S標記的噬菌體實驗的沉淀中有25%的放射性？2. 為什么被32P標記的噬菌體實驗的上清液中有15%的放射性？

教師講解噬菌體侵染細菌的過程并播放相應(yīng)動畫。

設(shè)計意圖：1. 學生結(jié)合科學史進行學習更能明確當時科學家設(shè)計實驗的思路，更能加深對實驗的印象。2.

學生自主設(shè)計實驗?zāi)軌騿l(fā)學生思維。

（六） RNA也是遺傳物質(zhì)

教師讓學生閱讀課本并嘗試用煙草花葉病毒設(shè)計證明RNA是遺傳物質(zhì)的實驗。

設(shè)計意圖：幫助學生熟練掌握科學研究的方法。

五、教學反思

本節(jié)課內(nèi)容較多，但貫穿一條清晰的邏輯線：蛋白質(zhì)與DNA誰是遺傳物質(zhì)—格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化因子是遺傳物質(zhì)—艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化因子是DNA，得出結(jié)論遺傳物質(zhì)是DNA不是蛋白質(zhì)—艾弗里提取的DNA純度不夠高，當時人們不信服—噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)—人們發(fā)現(xiàn)RNA也是遺傳物質(zhì)—得出結(jié)論DNA是主要的遺傳物質(zhì)。所以本節(jié)課將以學生為主體，教師引導(dǎo)學生沿著科學家的步伐，層層深入思考，最終得出結(jié)論—DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

（通訊作者：袁毅君）

作者簡介：

梁淇淋，袁毅君，甘肅省天水市，天水師范學院生物工程與技術(shù)學院;

石志學，甘肅省天水市，天水市第一中學。