噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材內(nèi)容分析噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是人教版普通高中新課程生物必修2遺傳與進(jìn)化中第3章第1節(jié)的內(nèi)容。本部分內(nèi)容之前已經(jīng)介紹了格里菲斯和艾弗里的“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”。而“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”是比之前的實(shí)驗(yàn)更具說(shuō)服力的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)家的探究歷程，領(lǐng)悟科學(xué)的過(guò)程和方法，最終得出科學(xué)的結(jié)論。本內(nèi)容是從分子層面上認(rèn)識(shí)遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，為學(xué)習(xí)DNA勺復(fù)制，基因的表達(dá)和基因突變打下了基礎(chǔ)。二、學(xué)習(xí)對(duì)象分析初中的生物課本對(duì)細(xì)菌、病毒已經(jīng)有所介紹，高中必修一也在介紹原核生物與真核生物時(shí)，也了解了病毒是一種寄生的沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物?？梢院?jiǎn)要跟學(xué)生介紹大腸桿菌和噬菌

2、體，引發(fā)回憶。高中學(xué)校沒(méi)有成熟的實(shí)驗(yàn)條件供學(xué)生親自做噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，因此教師應(yīng)該形象直觀地展示科學(xué)探索的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生的思路再現(xiàn)一遍科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，達(dá)到發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力的目的。三、教學(xué)策略由“格里菲斯和艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的不足之處引入新內(nèi)容，讓學(xué)生思考如何對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究，提高說(shuō)服力，培養(yǎng)他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)他們了解科學(xué)家當(dāng)年的研究過(guò)程和方法的興趣。通過(guò)重溫科學(xué)家的探究歷程，領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)選材的巧妙、思維的嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析理解DNA1主要的遺傳物質(zhì)。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：(1)理解“噬菌體侵染細(xì)菌”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程；(2)分析RNA是遺

3、傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路；(3)理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2、情感態(tài)度和價(jià)值觀：(1)探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。體驗(yàn)科學(xué)探索的艱辛過(guò)程；(2)領(lǐng)悟科學(xué)研究的過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：(1)噬菌體侵染細(xì)菌的原理和過(guò)程。(2)證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路。2、難點(diǎn)：(2)證明DNA遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路。六、教學(xué)設(shè)計(jì)流程設(shè)疑導(dǎo)入一問(wèn)題引導(dǎo)呈現(xiàn)探究一討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果一歸納總結(jié)一拓展延伸七、課堂實(shí)施教學(xué)環(huán)節(jié)教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)舊知，創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課講述：格里菲斯發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用滅活的有毒S菌和正常的無(wú)毒R菌混合后，去感染

4、小鼠，會(huì)使小鼠患敗血癥，格里菲斯的結(jié)論是，滅活的S菌里有某種“轉(zhuǎn)化因子”使得無(wú)毒R菌轉(zhuǎn)化成了有毒的S菌。接著艾弗里接過(guò)“科學(xué)探究”的接力棒，對(duì)滅活的S菌的物質(zhì)分離提純，用所提純的蛋白質(zhì)、糖脂和DNA分別去轉(zhuǎn)化R菌，發(fā)現(xiàn)只有用DNA去轉(zhuǎn)化的那一組才有轉(zhuǎn)化作用，而且DNA越純轉(zhuǎn)化效率越高。因而，艾弗里得出的結(jié)論是“DNA是轉(zhuǎn)化因子，DNA是遺傳物質(zhì)”。格里菲斯和艾弗里的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，雖然對(duì)“蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)”的主流思想提出了挑戰(zhàn)和動(dòng)搖，然而科學(xué)界還是有一部分科學(xué)家對(duì)此結(jié)果表示不信服，為什么呢，因?yàn)橛捎诋?dāng)時(shí)技術(shù)所限，艾弗里提得最純的DNA中也含有0.02%的蛋白質(zhì)。認(rèn)為是這少量的蛋白質(zhì)在起作

5、用，不愿接受DNA是轉(zhuǎn)化因子的結(jié)論。因此僅憑這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)仉y以服人?；貞浥f知識(shí)，引發(fā)學(xué)生思考以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)探究過(guò)程的欲望。尋找新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)，以“問(wèn)題”引入新課，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)探究欲望。出、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)講述并投影：1、展示大腸桿菌和T2噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物質(zhì)(元素)組成、寄生和繁殖方式。簡(jiǎn)要介紹同位素標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。2、詳細(xì)講解用不同放射，住兀素標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。3、視頻展示噬菌體侵染大腸桿菌的過(guò)程。觀察課件的演示過(guò)程，明確在噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程中，DNA進(jìn)入了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼停留在細(xì)胞夕卜。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到一個(gè)正確的結(jié)論可以通過(guò)不

6、同的途徑獲得。思考：1、為什么選擇噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料？分析、討論相關(guān)問(wèn)認(rèn)同人類(lèi)DNA是遺傳物質(zhì)的的證據(jù)出2、為什么要用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？如何標(biāo)記？3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果你能得出什么結(jié)論？題，展示學(xué)習(xí)成果：1、DNA是在親子代之間發(fā)生連續(xù)性的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)；蛋白質(zhì)/、是遺傳物質(zhì)。對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過(guò)程；4、上述實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了哪些技術(shù)手段？2、采用了放射性標(biāo)記技術(shù)、分離提純技術(shù)、認(rèn)同科學(xué)總結(jié)：以上實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)/、是遺傳物質(zhì)。崗心技術(shù)等技術(shù)手段的發(fā)展離小升技術(shù)的支持。設(shè)疑：是不是所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA呢？投影并講述：展示常見(jiàn)的RNA病毒一一煙草花葉病毒，由于這些病毒只由RN府口蛋白質(zhì)構(gòu)成，所以這類(lèi)病毒的遺傳物質(zhì)是RNAB不是DNA總結(jié)上述探究活動(dòng)，得出：DNA是主要的遺傳物質(zhì)。進(jìn)一步明確某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNADNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。課堂小結(jié)投影總結(jié)：核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)；具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA即DNA主要的遺傳物質(zhì)，加深理解、鞏固、深化所學(xué)知識(shí)。拓展延伸1997年美國(guó)科學(xué)家Prusiner發(fā)現(xiàn)了一種新型生物月