高中生物學(xué) 人教版 必修2《基因的本質(zhì)》DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第二課時(shí)）

第1節(jié)：DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第二課時(shí)）

1.教材分析

“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是人教版高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》第3章第1節(jié)的內(nèi)容,

“噬菌體侵染細(xì)菌”實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的第2課時(shí)。20世紀(jì)40年代，由于當(dāng)時(shí)科學(xué)界普遍認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì),

這種傳統(tǒng)觀念嚴(yán)重阻礙了艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論被人們所接受。赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)才使人們接受了

DNA是遺傳物質(zhì)這一結(jié)論，同時(shí)反映了人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過程。本節(jié)課的

重點(diǎn)是噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)原理和過程，難點(diǎn)是噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。

2.學(xué)情分析

知識(shí)儲(chǔ)備方面：學(xué)生已學(xué)會(huì)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵思路，即將蛋白質(zhì)、DNA、多糖等物質(zhì)分離后單獨(dú)

研究它們的作用。本課實(shí)驗(yàn)是對DNA是遺傳物質(zhì)的再認(rèn)識(shí)，通過對這個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要認(rèn)識(shí)到

DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，更重要的是要學(xué)會(huì)科學(xué)家設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)的原理和方法。

探究能力方面：學(xué)生對生物學(xué)探究活動(dòng)的過程已有一定的認(rèn)識(shí)，初步具備了設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)的能力和一定的

邏輯和推理能力，能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行邏輯推理分析。

3.素養(yǎng)目標(biāo)

目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3

通過分析噬菌體侵染細(xì)菌的通過對噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)認(rèn)同科學(xué)技術(shù)對生物科學(xué)發(fā)

過程，提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)結(jié)果的分析與討論，闡明DNA展的促進(jìn)作用，體會(huì)科技進(jìn)步在探

實(shí)驗(yàn)、演繹推理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果;作為遺傳物質(zhì)在親子代之間具有索真理的道路上的重要作用。

在問題引導(dǎo)、演繹推理和合作交流連續(xù)性，發(fā)展物質(zhì)與能量觀及結(jié)構(gòu)

中提高科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。與功能觀。

4.教學(xué)思路

基于教材與學(xué)情分析，參照新課標(biāo)內(nèi)容要求3.L1,教學(xué)提示“創(chuàng)造條件讓學(xué)生應(yīng)用有關(guān)知識(shí)和思維,

體驗(yàn)科學(xué)家探索遺傳奧秘的過程（科學(xué)思維、科學(xué)探究）”據(jù)此本節(jié)課的教學(xué)思路制定如下：

教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

思考艾弗里實(shí)創(chuàng)設(shè)情境

9驗(yàn)結(jié)論不被接-------->還原史實(shí)

受的原因激發(fā)興趣

今觀看動(dòng)畫-------->認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)材料

獨(dú)立思考發(fā)展科學(xué)思維

->-------->

提出假說能力

應(yīng)用模型合作探究

思考討論-------->親身體驗(yàn)

展示結(jié)果滲透素養(yǎng)

分析結(jié)果培養(yǎng)學(xué)生的證

-?修訂結(jié)論-------->據(jù)意識(shí)

明確DNA是

培養(yǎng)的學(xué)生的

主要的遺傳物-------->

社會(huì)責(zé)任

質(zhì)

5.教學(xué)過程

【教師活動(dòng)】展示科學(xué)歷史研究歷程:

情境

1944年艾弗里提出DNA是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)沒有被大眾接受，其中噬菌體小組對艾弗里

導(dǎo)入采用的生化分析有著深入骨髓的排斥。

1952年，赫爾希和蔡斯以噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，完成了T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)，解

決了人們關(guān)于遺傳物質(zhì)的爭議。

【學(xué)生活動(dòng)】回顧格里菲思肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化

實(shí)驗(yàn)，思考艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不被大眾接受的原因。

【設(shè)計(jì)意圖】創(chuàng)設(shè)情境，還原史實(shí)，引出噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，喚醒學(xué)生的探究欲望。

【教師活動(dòng)】播放介紹T2噬菌體的音頻和動(dòng)畫。

認(rèn)識(shí)T2【學(xué)生活動(dòng)】觀看、聆聽噬菌體的動(dòng)畫。明確T2噬菌體侵染大腸桿菌依次經(jīng)歷吸附、

噬菌體注入、合成、裂解和釋放等過程。

【設(shè)計(jì)意圖】認(rèn)識(shí)T2噬菌體這種生物，為下一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究提供可選擇的材料。

【教師活動(dòng)】T2噬菌體侵染大腸桿菌，將什么物質(zhì)注入大腸桿菌體內(nèi)，有幾種可能的

情況？

【預(yù)設(shè)】對學(xué)生的猜測進(jìn)行歸納整理

假設(shè)1.僅DNA進(jìn)入假設(shè)2.僅蛋白質(zhì)進(jìn)入假設(shè)3.DNA和蛋白質(zhì)都進(jìn)入

【學(xué)生活動(dòng)】

提出問題

【提出問題】了解噬菌體侵染細(xì)菌的過程后產(chǎn)生疑惑:T2噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入

作出假設(shè)

大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的究竟是什么物質(zhì)？

【作出假設(shè)】利用教師提供的噬菌體和大腸桿菌的模型大膽猜測、演示三種侵染結(jié)果，

并組織語言表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

【設(shè)計(jì)意圖】利用噬菌體和大腸桿菌模型，引導(dǎo)學(xué)生將抽象的問題轉(zhuǎn)化為可視化的形象

的具體問題。鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，并針對提出的問題作出假設(shè)，明確探究目的。

【教師活動(dòng)】

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)【發(fā)布任務(wù)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定T2噬菌體注入大腸桿菌的物質(zhì)。

演繹推理【任務(wù)分解】

1.如何對噬菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行“追蹤”？

2.選擇哪種放射性同位素標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA?

追問：為什么不用14c標(biāo)記？

3.能否將一個(gè)噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA同時(shí)標(biāo)記？

提示：放射性同位素探測儀能探測到放射性的存在、位置以及強(qiáng)度，但是無法辨別放射

性是由哪種成分發(fā)射出來的。

【重難點(diǎn)突破】

1.如何用放射性同位素32P和35s分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？

2.用什么方法將大腸桿菌與未侵入的噬菌體顆粒分離，以便分別檢測其放射性？

組織學(xué)生分小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，教師進(jìn)行點(diǎn)評，并完善其設(shè)計(jì)方案。

【演繹推理】

組織學(xué)生利用學(xué)案和教具演繹推理不同假設(shè)下噬菌體和細(xì)菌混合培養(yǎng)液中放射性的分

布情況。

評價(jià)學(xué)生演繹推理的結(jié)果和預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

【學(xué)生活動(dòng)】

【解決問題】

L回顧必修一分泌蛋白和卡爾文循環(huán)的研究過程，明確追蹤微觀世界物質(zhì)的方法為放射

性同位素標(biāo)記法。

2.回顧蛋白質(zhì)和DNA的元素組成，蛋白質(zhì)的元素組成是：CHONS等；DNA的元素

組成是：CHONP。為了區(qū)分蛋白質(zhì)和DNA,需選擇蛋白質(zhì)和DNA特有的元素。

3.結(jié)合提示明確標(biāo)記噬菌體的方案。

【重難點(diǎn)突破】活動(dòng)一：小組討論交流，寫出實(shí)驗(yàn)思路

【展示匯報(bào)】各組派代表展示設(shè)計(jì)成果

【交流評價(jià)】生生互評實(shí)驗(yàn)方案，并完善實(shí)驗(yàn)方案。

【演繹推理】活動(dòng)二：演繹推理不同假設(shè)下噬菌體和細(xì)菌混合培養(yǎng)液中放射性的分布情

況

【展示匯報(bào)】展示演繹推理結(jié)果，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

【設(shè)計(jì)意圖】通過層層設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生往預(yù)設(shè)的方向思考并理解噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的

原理、自變量控制、因變量檢測等關(guān)鍵要素。鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生親歷科學(xué)

家的探究過程，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。利用學(xué)案和教具將演繹推理過程形象化、具體化,

有助于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)論證、演繹推理等高階思維的提升。

【教師活動(dòng)】展示赫爾希和蔡斯的原始實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整理整個(gè)假說演繹法的流程，組織學(xué)

生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。

【預(yù)設(shè)】大部分學(xué)生僅根據(jù)試管中放射性情況的分布，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA是T2噬菌

體的遺傳物質(zhì)。

【修訂】展示赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)結(jié)果中子代噬菌體的放射性情況，根據(jù)親子代噬菌體放

射性情況，明確只有DNA才是聯(lián)系親子代噬菌體的物質(zhì)。

回顧第1課時(shí)DNA的兩個(gè)特點(diǎn)：1.控制生物體的性狀；2.引起的性狀變化是可以遺傳

的。此處引出DNA的第3個(gè)特點(diǎn)：在親子代間具有連續(xù)性。

赫爾希和

完善板書

蔡斯的實(shí)

【小結(jié)】DNA是生物體的遺傳物質(zhì)。

驗(yàn)驗(yàn)證

【學(xué)生活動(dòng)】

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中試管里放射性分布的情況得出結(jié)論：T2噬菌體

侵染大腸桿菌時(shí)，只有DNA注入，蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外。

根據(jù)親子代噬菌體放射性的連續(xù)性得出DNA在親子代間具有連續(xù)性。

【修訂實(shí)驗(yàn)結(jié)論】DNA才是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。

認(rèn)同DNA具備作為遺傳物質(zhì)的所有條件，認(rèn)同DNA是生物體的遺傳物質(zhì)。

【設(shè)計(jì)意圖】赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作為驗(yàn)證材料，得出結(jié)論；培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)。

【教師活動(dòng)】

【小結(jié)】總結(jié)遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)

1.控制生物體的性狀2.引起的性狀變化可遺傳3.在親子代間具有連續(xù)性

【總結(jié)】從1928年格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，到1944年艾弗里實(shí)驗(yàn)，再到1952

年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)，前后經(jīng)歷24年，人們才確信DNA是遺傳物質(zhì)。1957

年施拉姆和格勒進(jìn)行了煙草花葉病毒的研究證明遺傳物質(zhì)除了DNA外，還有RNA,RNA

是某些病毒的遺傳物質(zhì)。所以說在整個(gè)生物界中，DNA不是所有生物的遺傳物質(zhì)，但它是

絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

【學(xué)生活動(dòng)】

回顧歷史

明確遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)

總結(jié)成就

回顧遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的歷史，體會(huì)一代代科學(xué)家們所做的實(shí)驗(yàn)有如階梯式遞進(jìn)的攀登，科

點(diǎn)明主題

學(xué)成就在本質(zhì)上是積累的結(jié)果，我們唯有腳踏實(shí)地，勤奮鉆研，不斷創(chuàng)新進(jìn)取，才能為國家

和社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

【設(shè)計(jì)意圖】建立知識(shí)前后的邏輯關(guān)系；培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。

6.板書設(shè)計(jì)

7.教-學(xué)-評一體化自測量表

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

第2課時(shí)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)

課題課時(shí)

達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)：達(dá)成評價(jià)：優(yōu)秀（）

1能夠說出噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)原理和過程良好（）

2能夠?qū)κ删w侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。及格（）

任務(wù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)嵌入評價(jià)

任務(wù)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定噬菌體注入大腸桿菌的

T2能提出同位素標(biāo)記的跟蹤方法4分（）

物質(zhì)

不能提出同位素的跟蹤方法0分（）

活動(dòng)一：小組交流討論，寫出實(shí)驗(yàn)方案

能正確選擇標(biāo)記的放射性同位素4分（）

問題1.如何對噬菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行“追蹤”,觀

不能正確選擇標(biāo)記的放射性同位素0分（）

察其去向？

能正確對噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記4分（）

問題2.選擇哪種放射性同位素標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和

不會(huì)對噬菌體進(jìn)行同位素標(biāo)記0分（）

DNA?追問：為什么不用14c標(biāo)記？

知道保溫、攪拌、離心的作用4分（）

問題3.能否將一個(gè)噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA同時(shí)標(biāo)記？

不知道保溫、攪拌、離心的作用0分（）

問題4和問題5小組交流談?wù)?，寫出?shí)驗(yàn)思路。

能正確應(yīng)用演繹推理法4分（）

活動(dòng)二：演繹推理不同假設(shè)下噬菌體和細(xì)菌混合培養(yǎng)液

不能正確應(yīng)用演繹推理0分（）

中放射性的分布情況

本節(jié)課素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)發(fā)展評價(jià)

1.通過學(xué)習(xí)噬菌體的結(jié)構(gòu)及噬菌體侵染細(xì)菌的過程，認(rèn)能準(zhǔn)確說出噬菌體侵染細(xì)菌的過程4分（）

識(shí)生物多樣性，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。能簡單說出噬菌體侵染細(xì)菌過程2分（)

2.通過分析噬菌體侵染細(xì)菌的過程，提出問題、作出假不能說出噬菌體侵染細(xì)菌的過程。分（)

設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、演繹推理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；在問題引導(dǎo)、能準(zhǔn)確分析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)果4分（)

演繹推理和合作交流中提高科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。能簡單分析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)果2分（)

3.通過對噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論，闡明不會(huì)分析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)果0分（)

DNA作為遺傳物質(zhì)在親子代之間具有連續(xù)性,發(fā)展物質(zhì)能闡明DNA分子在親子代間的連續(xù)性4分（)

與能量觀及結(jié)構(gòu)與功能觀。能簡單說明DNA分子的連續(xù)性2分（)

4.認(rèn)同科學(xué)技術(shù)對生物科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用，體會(huì)科技不能闡明DNA分子在親子代間的連續(xù)性0分（)

進(jìn)步在探索真理的道路上的重要作用。

8.課時(shí)作業(yè)

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1.科學(xué)家重復(fù)赫爾斯和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，用