基因的本質(zhì)

　　一、設(shè)計理念

　　根據(jù)新課程理念，高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，因此，本節(jié)課以“自主探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程來學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法”為設(shè)計理念，切實落實主體性教學(xué)，提高學(xué)生的探究能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。

　　二、教材分析

　　1.地位和作用

　　“dna是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)是新課標(biāo)教材人教版必修2第3章第1節(jié)的內(nèi)容，是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是dna和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的。在相當(dāng)長的時間里，人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì)，那么，遺傳物質(zhì)是dna還是蛋白質(zhì)呢？教材在此埋下伏筆，然后通過兩個經(jīng)典實驗證明了dna是遺傳物質(zhì)，最后列舉少數(shù)生物只有rna而沒有dna的事實，得出“dna是主要的遺傳物質(zhì)”這一結(jié)論。

　　本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學(xué)理論的認(rèn)識過程和方法，是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。在教學(xué)中，通過發(fā)揮學(xué)生的主體作用，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，妙用科學(xué)史實例，把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學(xué)的探究過程，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。

　　2.重點和難點

　　教學(xué)重點

　　（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。

　　（2）噬菌體侵染細(xì)菌實驗的原理和過程。

　　教學(xué)難點

　　（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。

　�。�2）如何理解dna是主要的遺傳物質(zhì)。

　　三、教學(xué)目標(biāo)

　　1.知識目標(biāo)

　�。�1）知道肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和“同位素標(biāo)記法”是研究噬菌體侵染細(xì)菌所采用的方法，也是目前自然科學(xué)研究的主要方法。

　�。�2）分析證明dna是主要的遺傳物質(zhì)的實驗思路。

　　2．能力目標(biāo)

　�。�1）分析證明dna是遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路，提高邏輯思維的能力。

　　（2）用“同位素標(biāo)記法”來研究噬菌體浸染細(xì)菌的實驗，說明dna是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力。

　　3．情感目標(biāo)

　　學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及對真理不懈追求的科學(xué)精神，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的樹立。

　　四、教學(xué)模式

　　根據(jù)主體性教學(xué)目標(biāo)，以“自主性、探究性、合作性”為學(xué)生學(xué)習(xí)的三個基本維度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo)，以側(cè)重科學(xué)方法教育為歸宿，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)過程，進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。

　　“引導(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

　　五、教學(xué)程序

　　教學(xué)

　　環(huán)節(jié)

　　教師

　　活動

　　學(xué)生

　　活動

　　設(shè)計

　　意圖

　　設(shè)疑

　　導(dǎo)入

　　多媒體展示商品條形碼。

　　請同學(xué)們說一說在哪些地方見到這些條形碼，它們有什么作用？

　　從而引導(dǎo)學(xué)生思考：在生物體內(nèi)，有沒有類似商品條形碼這樣隱含著生命信息的“條形碼”呢？它在哪里？又是如何傳遞的？

　　學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng)

　　驗獲取的信息回答：

　　商品上的條形碼包含著商品名稱、價格、生產(chǎn)日期、產(chǎn)地等信息。

　　聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)問題情景，以此來激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲。

　　引導(dǎo)探索

　　一、對遺傳物質(zhì)的早期推測

　　指導(dǎo)學(xué)生閱讀。

　　二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

　　教師用多媒體展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗（四組，見教材43頁）。并提出問題：共3頁，當(dāng)前第1頁123

　　1.實驗先進(jìn)行第一、二組的目的是什么？可否直接進(jìn)行第四組？

　　2.對比分析第一、二組說明什么？第二、三組說明什么？第三、四組又說明什么？

　　3.該實驗?zāi)芊褡C明dna是遺傳物質(zhì)？該實驗的結(jié)論是什么？

　　4.艾弗里實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？

　　教師引導(dǎo)學(xué)生共同得出結(jié)論：

　　第一、二組起對照作用，證明r型細(xì)菌和s型細(xì)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(jìn)行第四組。

　　第一、二組說明了r型細(xì)菌不具有致死性，s型細(xì)菌具有致死性；第二、三組說明了死亡的s型細(xì)菌不具有致死性；第三、四組說明了r型活細(xì)菌與s型死細(xì)菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了s型活細(xì)菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。

　　該實驗不能證明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。

　　最關(guān)鍵的設(shè)計思路是將dna與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、rna分開，分別與r型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，直接、單獨地觀察它們的作用。

　　三、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗

　　課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗（教材第45頁）。

　　提出問題供學(xué)生討論，教師深入小組成員中參與討論。

　　1.該實驗用了什么方法？在什么探究中還用過此方法？

　　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.如果實驗用上述方法進(jìn)行，測試的結(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.此實驗的指導(dǎo)思想是什么？

　　6.此實驗證明dna具備遺傳物質(zhì)的哪些特性？實驗的結(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)記是因為dna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)無放射性，即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進(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)入了細(xì)菌體內(nèi)。

　　由實驗過程分析可知：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。

　　指導(dǎo)思想是將dna與蛋白質(zhì)分開，分別去感染細(xì)菌，直接、單獨地觀察它們的作用。

　　證明了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。

　　四、煙草花葉病病毒感染煙草的實驗

　　教師提供給學(xué)生煙草花葉病病毒相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案證明rna也是遺傳物質(zhì)（參照前面的實驗）

　　學(xué)生閱讀思考問題：20世紀(jì)30年代以前，人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。

　　分組討論、觀察并用語言描述實驗過程。最后得出結(jié)論。

　　1.分組、學(xué)生觀察用語言描述實驗過程。

　　2.學(xué)生觀察、分析、討論問題。

　　學(xué)生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗進(jìn)行分組討論、設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗探究；然后匯報交流實驗方案和實驗現(xiàn)象、分析原因。

　　讓學(xué)生沿著科學(xué)的發(fā)展軌跡分析問題。

　　1.培養(yǎng)學(xué)生的語言組織能力。

　　2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析問題的能力。共3頁，當(dāng)前第2頁123

　　3.培養(yǎng)學(xué)生處理信息和歸納總結(jié)能力

　　4.培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。

　　培養(yǎng)學(xué)生探究問題與設(shè)計實驗的能力及創(chuàng)新意識。

　　歸納

　　總結(jié)

　　教師讓學(xué)生根據(jù)以上實驗思考問題：

　　不同生物的遺傳物質(zhì)是什么？

　　學(xué)生分析、討論：

　　dna是主要的遺傳物質(zhì)

　　培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)的能力。

　　培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

　　拓展

　　升華

　　1.請學(xué)生思考并回答教材課后習(xí)題。

　　2.結(jié)合格利菲思、艾弗里、赫爾希與格勒等人的實驗，分析作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備哪些特點？

　　學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行分析，以加深對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用。 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力。

　　六、反思

　　本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容涉及的實驗，在現(xiàn)有的實驗室條件下是不可能完成的，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，都是老師滔滔不絕地講，學(xué)生默默地聽，課堂氣氛沉悶，教學(xué)效率低下，更談不上培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和探究能力。采用了引導(dǎo)探究式的教學(xué)方法后，教師通過創(chuàng)設(shè)自主合作的學(xué)習(xí)情景、平等融洽的人際環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師由單純的信息表達(dá)者轉(zhuǎn)變成信息的加工者、組織者，處于主導(dǎo)地位；學(xué)生不是被動地接受知識，而是走進(jìn)科學(xué)家的探究歷程，在觀察和思考中，愉快地學(xué)習(xí)，處于主體地位。這樣在課堂教學(xué)過程中通過師生互動、生生互動，讓課堂充滿了活力，新課改理念得到了落實。

　　本--依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，挖掘了教學(xué)內(nèi)容中的科學(xué)探究內(nèi)涵，充分利用它讓學(xué)生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，掌握科學(xué)探究的基本方法。如格里菲斯的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗、艾弗里證明dna是遺傳物質(zhì)的實驗、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。既包含了科學(xué)家持之以恒的寶貴品質(zhì)，又反映了科學(xué)家在研究過程中的創(chuàng)造性思維過程（將dna與蛋白質(zhì)分開研究）。在潛移默化中，培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維品質(zhì)。

　　共3頁，當(dāng)前第3頁123

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