陜西省石泉縣高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 4.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)教案 蘇教版必修2.doc

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4.1 探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程 課標(biāo)依據(jù) 總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程，包括4個(gè)實(shí)驗(yàn)，以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)DNA 的提取。 教材分析 “DNA是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)，先聯(lián)系了前面所學(xué)的有關(guān)細(xì)胞學(xué)知識(shí)（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起聯(lián)系作用。再通過(guò)對(duì)染色體化學(xué)成分分析得知，染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。那么遺傳物質(zhì)是誰(shuí)呢？通過(guò)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。最后說(shuō)明只有RNA，沒(méi)有DNA的生物，RNA是遺傳物質(zhì)。 “遺傳和變異”一章是全書(shū)的重點(diǎn)，內(nèi)容多，難點(diǎn)多，與現(xiàn)代生物科學(xué)熱點(diǎn)聯(lián)系多，考試關(guān)注也多。本節(jié)是學(xué)習(xí)“遺傳和變異”的開(kāi)篇先導(dǎo)，只有真正理解了這一部分內(nèi)容，才能明白生物遺傳和變異的根本是DNA。另外，還涉及到分子遺傳學(xué)的基本研究思想和方法。 學(xué)情分析 1．在必修一學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)染色體的知識(shí)，但沒(méi)有涉及同源染色體，并且相隔時(shí)間比較長(zhǎng)了，學(xué)生有所遺忘，學(xué)生對(duì)同源染色體的理解有難度，不會(huì)識(shí)別，所以講解時(shí)需要詳細(xì)，需要教師指導(dǎo)并借助圖畫(huà)給予直觀的認(rèn)識(shí)。 2．學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)較薄弱，教學(xué)時(shí)應(yīng)注意由淺入深，把復(fù)雜的問(wèn)題分解成小知識(shí)點(diǎn)，使問(wèn)題更加簡(jiǎn)單化，降低學(xué)生的認(rèn)知難度。 3、學(xué)生發(fā)散思維能力不強(qiáng)，教學(xué)過(guò)程中要讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)的形成過(guò)程，從而加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。 三維目標(biāo) 知識(shí)與能力 1.了解遺傳物質(zhì)的主要載體和遺傳的基本類型 2.了解噬菌體的基本組成 3.了解遺傳物質(zhì)的特點(diǎn) 4.理解噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程、原理和結(jié)論 過(guò)程與方法 1 通過(guò)模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。 2 通過(guò)感性圖文資料學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力 3 進(jìn)一步培養(yǎng)分析、比較、推理、歸納等科學(xué)思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.通過(guò)模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和不斷探究的科學(xué)精神。 2. 在教學(xué)過(guò)程中，滲透科學(xué)的認(rèn)知論，培養(yǎng)學(xué)生的唯物辨證觀。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)： 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程 教學(xué)難點(diǎn)： 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和科學(xué)方法教育 教法 與 學(xué)法 教法:講授法 學(xué)法：自學(xué) 信息技術(shù)應(yīng)用分析 知識(shí)點(diǎn) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 媒體內(nèi)容與形式 使用方式 媒體來(lái)源 肺炎雙球菌侵染實(shí)驗(yàn) 了解科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)思路 PPT 教師播放 下載 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 掌握試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 PPT 教師演示 教師制作 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 師生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 批注 當(dāng)堂檢測(cè) 有效練習(xí) 課時(shí)1 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 一、格里菲思細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)　　　　 兩種菌落的比較 菌落 莢膜 毒性 R型細(xì)菌菌落 粗糙 無(wú)莢膜 無(wú)毒 S型細(xì)菌菌落 光滑 有莢膜 有毒 教師用多媒體PPT課件展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（四組，見(jiàn)教材第43頁(yè)）。并提出問(wèn)題： 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. 為什么第四組實(shí)驗(yàn)將R型活細(xì)菌和加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，導(dǎo)致小鼠死亡？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？ 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。 第一、二組說(shuō)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(shuō)明了死亡的S型細(xì)菌不具有致死性；第三、四組說(shuō)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。(因?yàn)镽型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌，使小鼠患敗血癥而死亡.)該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）。 艾弗里細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 艾弗里實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？ 艾弗里肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 艾弗里實(shí)驗(yàn)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。 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)。分組、學(xué)生觀察用語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。學(xué)生觀察、分析、討論問(wèn)題。 提出問(wèn)題供學(xué)生討論，教師深入各小組中參與討論。 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？ 用同位素標(biāo)記法。 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？ 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。 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？ 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)入了細(xì)菌體內(nèi)。 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？ 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。 5.此實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想是什么？ 指導(dǎo)思想：是將DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，分別去感染細(xì)菌，直接、單獨(dú)地觀察它們的作用。 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： 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)。 學(xué)生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究；然后匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析原因 1、下列變異中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是（ ） A.染色體缺失某一片斷。 B.染色體增加了某一片斷。 C.染色體中DNA的一個(gè)堿基發(fā)生了改變。 D.染色體某一片斷位置顛倒了180。 2、已知某物種的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因，下面列出的若干種變化中，未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的是 （ ） 作業(yè)布置 第二課時(shí) 師：上節(jié)課當(dāng)中學(xué)習(xí)了，赫爾希和蔡司設(shè)計(jì)的T2 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA 是遺傳物質(zhì)，那么沒(méi)有DNA存在的生物當(dāng)中，遺傳物質(zhì)究竟是什么呢？下面給大家一點(diǎn)時(shí)間去自學(xué)課本上63 頁(yè)的實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生自學(xué)，教師簡(jiǎn)單講解。 探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程 1928年格里菲思發(fā)現(xiàn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象 1944年艾弗里證明肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA 1952年赫爾希和蔡斯證明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA 1957年佛蘭科爾發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 結(jié)論：DNA是主要的遺傳物質(zhì) DAN的粗提取和鑒定 實(shí)驗(yàn)原理：1. DNA在NaCl溶液中的溶解度，是隨著NaCl的濃度的變化而改變的。當(dāng)NaCl的物質(zhì)的量濃度為0.14 mol／L時(shí),DNA的溶解度最低。利用這一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。 2.DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。 3.DNA遇二苯胺（沸水?。?huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1、破碎細(xì)胞 先將新鮮的雞血離心（加入檸檬酸鈉防止血液凝固），獲得雞血細(xì)胞(加水充分?jǐn)嚢桁o置)，在雞血細(xì)胞中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可。（強(qiáng)調(diào)加蒸餾水的原因是漲破細(xì)胞） 2、 取2mol/L的NaCl溶液40mL加入濾液中，用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌，使其混合均勻。 4、取適量蒸餾水沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩加入（稀釋濃鹽水，使DNA析出），同時(shí)用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌。觀察燒杯中有無(wú)絲狀物出現(xiàn)，當(dāng)絲狀物不再增加時(shí)，停止加入蒸餾水。 思考：還有什么方法可以使得DNA的純度更純？ 加入酒精，溶解其他雜質(zhì)。 通過(guò)知識(shí)回顧，鞏固加深上節(jié)課所學(xué) 染色體結(jié)構(gòu)變異的講解主要讓學(xué)生能夠區(qū)分出倒位和易位。 作業(yè)布置 第一課時(shí) 課時(shí)作業(yè)十二 第二課時(shí) 課時(shí)作業(yè)十三 板書(shū)設(shè)計(jì) 第一課時(shí) 肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 第二課時(shí) 煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn) 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取和鑒定 教學(xué)反思 第一課時(shí) 本節(jié)課主要關(guān)注科學(xué)家們得到DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，通過(guò)最開(kāi)始的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得到DNA是轉(zhuǎn)化因子，然后再通過(guò)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)來(lái)證明DNA是遺傳物質(zhì)，學(xué)生對(duì)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)很多細(xì)節(jié)覺(jué)得難以理解，我在上課之前應(yīng)該預(yù)想到這一點(diǎn)在進(jìn)行重點(diǎn)講授，這樣學(xué)生的掌握理解會(huì)更加透徹。 第二課時(shí) 本節(jié)課重點(diǎn)在于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的講授，受我們學(xué)校條件的限制，學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)生難以動(dòng)手進(jìn)行，只能通過(guò)教師講授實(shí)驗(yàn)過(guò)程的方法去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在講授的過(guò)程中將實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)講解清楚是很重要的，要讓學(xué)生有一種掌握實(shí)驗(yàn)的心理態(tài)度，本節(jié)課學(xué)生能夠積極思維，將自己代入實(shí)驗(yàn)情境。 備注