高中生物必修二3.1“核酸是遗传物质的证据 ”教学设计
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第一节核酸是遗传物质的证据
本节教材分析
(1)学习目标
知识目标:
1.概述噬菌体侵染细菌的过程;
2.概述肺炎双球菌的转化实验;
3.简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。
(2)教学重点:
肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
DNA是主要的遗传物质。
(3)教学难点:
肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
资料分析:噬菌体侵染细菌的实验。
(4)教学建议:
本章内容是在分子水平上探讨遗传的物质基础,本节内容主要是阐述生物的遗传物质是DNA和RNA。
在教学过程中,可以先引导学生对遗传物质的化学本质进行推测,然后引导学生寻找证据,据教材提供的三个经典实验的资料分析,形成对生物体遗传物质的认识。
新课导入设计
导入一:俗话说“龙生龙,凤生凤,老鼠生的儿子会打洞”。
这句话显示生物的基本特征之一──遗传。
那么什么是遗传物质呢?科学家是怎么知道DNA是遗传物质的呢?从而引出经典实验——肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。
导入二:人类早期对遗传变异的认识只停留在直观的定性的描述上,如“种瓜得瓜,种豆得豆”等。
19世纪,孟德尔通过豌豆的杂交实验,提出了“遗传因子”的假说,并揭示了“遗传物质的两大基本定律”,那么孟德尔所说的“遗传因子”(基因)是什么?它在哪里呢?后来生物学家在对生殖发育中减数分裂、受精作用和有丝分裂等过程进行研究时,发现细胞中染色体在前后代能保持连续性和稳定性,认识到染色体在生物的遗传中起着重要作用。
提供材料:染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。
那么,它们中究竟哪一种是遗传物质呢?。
第一节 核酸是遗传物质的证据从图中我们可以看出,亲属之间在某些方面上具有一定的相似性,这就是我们平常所说的遗传。
其实,早在公元前3世纪,《吕氏春秋》中就记载着“夫种麦而得麦,种稷而得稷,人不怪也。
”也就是我们常说的“种瓜得瓜,种豆得豆。
”正是生物的遗传特性,才使生物界的物种能够保持相对稳定。
那么生物之间的这种相似性是由什么物质起作用,而在亲子代之间连续传递的呢?本节课我们就一起学习生物的遗传物质。
一、噬菌体侵染细菌的实验1.染色体的化学成分⎩⎨⎧DNARNA 蛋白质⎩⎪⎨⎪⎧组蛋白非组蛋白2.噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验材料:噬菌体。
①结构⎩⎪⎨⎪⎧蛋白质构成的外壳DNA 分子位于头部内②特点:专门寄生在细菌体内的病毒。
(2)实验思路:用不同的放射性同位素分别标记蛋白质和DNA,直接单独地去观察它们的作用。
(3)实验过程(4)实验说明及结论结合上述实验过程分析:1.标记噬菌体时,为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体?答案噬菌体营活细胞寄生生活,不能直接用培养基培养噬菌体。
2.能否用14C和18O标记噬菌体?能否用32P和35S同时标记噬菌体?答案不能,因为DNA和蛋白质都含C和O;不能用32P和35S同时标记噬菌体。
3.实验中搅拌的目的是什么?答案目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
4.实验中离心的目的是什么?离心管的上清液和沉淀物中分别是什么?答案离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中留下被感染的细菌。
5.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中放射性也较高,可能是什么原因造成的?答案搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
6.用32P标记的噬菌体侵染细菌时,发现上清液中放射性也较高,可能是什么原因造成的?答案(1)保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内,经离心后分布于上清液中。
(2)保温时间过长,噬菌体在细菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中。
2019-2020年高中生物3.1 “核酸是遗传物质的证据”教学设计苏教版一、教学理念新课程理念要求高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养。
根据维果茨基的最近发展区理论,为了促进学生的发展,教师要搭建知识建构的“脚手架”,设计有一定难度的问题,采用问题解决教学,创建学习共同体。
因此,本节课以“问题探究科学发现的过程来学习科学研究方法”为设计理念,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。
二、学习任务分析“核酸是遗传物质的证据”一节是新课标教材浙科版必修2第三章遗传的分子基础第一节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。
由于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验具体证明了DNA更加具备作为遗传物质的特性,从而进一步证明DNA是遗传物质,而烟草花叶病毒(TMV感染实验,证实RNA也是遗传物质,三个实验是介绍本节课程内容的载体,所以“肺炎双球菌的转化实验,噬菌体侵染细菌实验以及烟草花叶病毒(TMV感染实验的原理和过程。
”是本节的重点内容。
学生在学习本课内容时,对于肺炎双球菌的转化实验的原理和过程的理解掌握需要一定的逻辑思维能力,领悟科学家的实验设计思路和其中包含的科学方法,所以“肺炎双球菌的转化实验的原理和过程”为本节教学的难点。
三、学习者分析学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识,知道蛋白质与核酸的化学元素组成,明确了染色体在前后带遗传中的重要作用,知道染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA而高中学生的认知水平和思维发展水平都达到了新的高度,具有更高的抽象概括性、反省性和监控性特点。
他们能够用理论作指导分析综合各种材料,以不断加深对事物发展规律的认识。
其思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但很不完善,仍需设计教师主导的定向教学活动。
核酸是遗传物质的证据一.设计思路“核酸是遗传物质的证据”是浙科版生物《必修2·遗传与进化》第三章“遗传的分子基础”第一节的内容。
新课程理念大力倡导能培养学生生物科学素养和科学探究能力的教学方式。
因此,本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”作为主体思路,通过对科学史与课堂探究学习的有效整合,引导学生循着科学家的足迹,亲身体验科学家是如何发现问题、设计实验、合理推理、探求真理的科学思维和方法,同时学习科学家的严谨态度和合作精神。
二.教学分析1.内容分析:“核酸是遗传物质的证据”这节内容是从分子层面上认识遗传物质的本质,将为学习DNA的复制、遗传信息的表达和基因突变等知识打下基础。
本节主要讲述了证明核酸是生物遗传物质的三个经典实验以及具体的研究思路和过程,同时教材中又隐性地蕴含着丰富的生物科学史资料,是用以开展课堂探究学习和培养生物科学素养的极好素材。
2.学情分析:学生已经具备了细胞增殖和受精作用等细胞学基础,掌握了染色体、蛋白质与DNA的化学组成等相关知识,这为新知识的学习奠定了认知基础。
高中生的思维目的性、连续性和逻辑性,已初步建立但仍有待完善,尤其在独立自主探究能力上存在显著的个体差异。
因此,在课前要做好小组的分配,促进组内合作交流;教学中要创设有效的问题情境,引导激活学生的思维。
三.教学目标及重难点1.知识目标:(1)总结“核酸是遗传物质”的探索过程;(2)分析肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理、过程和结论;(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2.能力目标:(1)通过分析图文资料、汇报学习成果等,培养学生识图、信息处理和语言表达能力;(2)领悟科学研究的过程和方法,培养学生自主探究能力,提升科学素养。
3.情感态度及价值观:(1)感悟实验的严密和优美,体会科学家解决问题的思维方式;(2)学习科学家的严谨态度和合作精神;(3)认同获得科学结论的基本方法是实验验证。
“核酸是遗传物质的证据”教学设计黄晓芬(定海一中316000)一、设计思想本节课是浙科版生物必修二第三章的第一节,以“探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计思路。
根据新课程理念,本节内容在构成体系上,重在培养学生的科学精神、科学思维、科学方法等生物学素养。
本节教材由三个经典生物学实验组成,因此为提高学生的科学素养,培养问题意识提供了优质的平台。
在教学中,通过发挥教师的主导作用,体现学生的主体作用,结合科学史例,把知识的传授变成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而训练学生的思维水平,提高学生的探究能力。
二、教学分析1.内容与地位本节是必修二的重要组成部分,从总体上看,必修二定位在基因水平,按照科学发展的历史进程来编排。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材。
通过噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌转化实验的学习,为学生再现科学家探索遗传物质是什么的漫长历程拉开了序幕,让学生在“重走探索之路”的过程中提高自己的探究能力。
教材架构了一条明线和一条暗线,明线是:科学家探索遗传物质本质的历史事件;暗线是:科学技术的发展。
两条线中都蕴含着探索遗传物质本质的实验设计思路。
通过本节的学习,可以让学生在知识上与第一章联系起来,同时为学习基因的功能、生物变异及进化打下基础。
2.教学重点、难点及解决办法(1)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
解决办法:让学生用目标学习的方法,采用教师讲解及学生讨论相结合的方式。
(2)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
解决办法:对每一个实验步骤进行分析并设计实验。
(3)理解核酸是主要的遗传物质,RNA也是遗传物质。
解决办法:通过讲解烟草花叶病毒感染的实例来说明。
3.学情分析学生通过初中科学课的学习,对核酸是遗传物质有了一定的了解,在生物必修一中,学习了蛋白质和核酸的相关知识,知道蛋白质与核酸的化学元素组成、结构和功能,但认识没有深入到探究核酸是遗传物质证据的水平上。
核酸是遗传物质的证据(公开课教案)课题:必修二第三章第一节核酸是遗传物质的证据一、教材分析《核酸是遗传物质的证据》是浙科版新课标教材必修2第3章第1节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在亲代和子代遗传中所起的联系作用,并且初步了解DNA是遗传物质基础上来学习的。
这节内容还与选修课教材《基因工程》有一定的联系,同时提到了一些在自然科学研究中常用的实验方法,因此这节内容在高中阶段生物科学习中有着重要地位。
本文通过肺炎双球菌转化实验证明了遗传物质是DNA。
然后教材通过烟草花叶病毒感染烟草的实验,说明有些病毒体内的核酸只有RNA没有DNA,其RNA就是它的遗传物质,从而归纳RNA也是遗传物质。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式学习的极佳素材。
在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。
二、学情分析这是核酸是遗传物质的证据的复习课,学生对基础知识已经有一定的认知,故在复习过程中体现的应该是学生如何去处理实验设计的问题并在基础点上在对知识进行加深,引出一些问题,可利用问题进一步激活学生思维,用讨论激发学生兴趣充分发挥学生的主动性和积极性。
三、教学目标1.知识目标:①复习肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。
②知道肺炎双球菌转化实验所采用的方法,是目前自然科学研究的主要方法。
③简述烟草花叶病毒的感染和重建实验,认同模型是进行科学研究的重要方法。
2.能力目标:①通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路,训练学生逻辑思维的能力。
②通过重演科学家发现核酸是遗传物质的过程,学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。
3.情感目标:①通过总结核酸是遗传物质的科学探索过程,学习科学家善于总结他人经验、在工作中互相合作,严谨求实的科学态度以及对真理追求不懈的科学精神。
浙江省温州中学高中生物 3.1核酸是遗传物质的证据教案浙科版必修2教学目标:1.知识目标:(1)能够说出肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(2)分析得出核酸是真正的遗传物质。
2.能力目标:(1)通过分析“肺炎双球菌转化实验”,学生推理和判断出DNA是遗传物质。
(2)通过对经典遗传实验的分析,学生知道生物实验设计的一般思路,感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。
3.情感目标:(1)通过学习人类对遗传物质的探索过程,学生认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。
(2)通过学习对经典的遗传学实验的学习,学生认同技术的进步在科学理论建立中的重大作用。
(3)通过对遗传物质的探索证实核酸是遗传物质的学习,学生能接受生命物质性的唯物主义观点。
学情分析:学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础,掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成等相关知识,这为新知识的学习奠定了认知基础。
高中学生具备了一定的认知能力,思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还不完善,往往对探究的目的性及过程、结论的形成等缺乏理性的思考。
此外,学生的学习情况存在差异,对生物学科体会程度不同,从分子水平上研究遗传的知识,较抽象,部分学生理解困难,出现畏难的情绪,还有一部分学生没有良好的科学思维习惯,认为生物学科的学习仅停留在的简单记忆层次,而不去领悟科学知识的产生过程,因而缺少科学的思维品质。
因此,课前应充分了解学生对知识的掌握程度、学习习惯,及时与学生沟通交流,引导学生认识到学习生物课的重要性,体会生物学习的乐趣,进而培养学生良好的学习习惯和科学的思维品质。
教学重点:1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2. 在分析上述实验的过程中,尝试体会实验设计的核心思想,感悟实验的严密性和严谨性。
教学难点:1. 肺炎双球菌的活体、离体转化实验过程、分析获得相应结论。
2. 肺炎双球菌转化的原理与结果分析。
3. 尝试进行实验设计,完成实验目的,体会对实验变量的控制。
2017-2018学年高中生物第三章第一节核酸是遗传物质的证据教学案浙科版必修2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018学年高中生物第三章第一节核酸是遗传物质的证据教学案浙科版必修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第一节核酸是遗传物质的证据1.染色体由DNA、蛋白质(组蛋白和非组蛋白)和少量RNA组成,其中DNA和组蛋白是染色体的主要成分。
2.证明DNA是遗传物质的经典实验有肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验。
前者证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;后者只证明了DNA是遗传物质。
3.花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
4.证明DNA或RNA是遗传物质的实验的共同设计思路是:分离出可能是遗传物质的DNA(或RNA和蛋白质),分别直接地、独立地观察它们在遗传中的作用.5.一切生物的遗传物质是核酸,即DNA或RNA。
凡是细胞生物,遗传物质一定是DNA;病毒的遗传物质是DNA或RNA。
6.没有任何实验能证明“DNA是主要的遗传物质”.考试内容必考加试核酸是遗传物质的证据(1)噬菌体侵染细菌的实验(2)肺炎双球菌转化实验(3)烟草花叶病毒的感染和重建实验bbabba噬菌体侵染细菌的实验1.实验方法同位素标记法,用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA.2.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌(1)噬菌体的结构:(2)噬菌体的生活方式:活细胞寄生。
3.实验过程(1)标记噬菌体:(2)侵染细菌:4.实验结果分析分组结果结果分析对比实验(相互对照)含32P噬菌体+细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内32P—DNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体+细菌宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中35S-蛋白质外壳未进入宿主细胞,留在外面5.结论:DNA是遗传物质。
《核酸是遗传物质的证据》教案教学目标1、知识目标:概述核酸是遗传物质的证据;举例说明某些生物的遗传物质是RNA。
2、能力目标:学习和借鉴科学家设计实验的方法、思路及技巧,培养学生的问题意识和分析问题解决问题的能力。
3、情感目标:重视对学生的情感、态度与价值观的正确引导,认同科学认识是不断深化、不断完善的过程,在学习过程中提高生物科学素养,同时树立敢于质疑、勇于探索的思想。
教学重难点1.重点:理解经典实验设计的原理,分析实验结果2.难点:经典实验实验中设计思想共性的提取教学方法和手段利用自制的多媒体课件和学案,创设教学氛围,通过图文对照阅读,加深对知识的理解。
应用讨论、比较等方法引导学生积极思考、主动参与,培养学生的问题意识和分析问题解决问题的能力,最后教师点评归纳。
学生分析本节课是从分子水平认识遗传本质的第一课,核酸作为遗传物质,其探索和发现过程充满艰辛,饱含了很多科学家的贡献。
因此在教学过程中,除了知识目标的落实外,应尽可能体现出本节课的实验思想,学会科学探究的方法。
授课过程引入:19世纪末叶,生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用过程的研究,已经认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。
染色体主要由蛋白质和DNA组成的。
这两种物质究竟哪一种才是遗传物质呢?这一问题一直是生物界激烈争论的重大问题。
要研究染色体成分中遗传物质是DNA还是蛋白质,必须设法将两者分开单独研究。
提出本节课中三个重要实验的共性——单一变量原则。
一、提出问题:结合幻灯片讲述:染色体主要由DNA和蛋白质组成,如何得到DNA和蛋白质呢?学生讨论回答:用化学方法从活的S型细菌中提取出DNA、蛋白质、脂类、多糖荚膜,分别与活的R型菌混合,并悬浮培养。
实验结果表明,当其中的DNA组分与R型菌混合培养时,R型菌有部分转化为S型菌,其他组分均不能将R型菌转化为S型菌。
进一步研究表明,用DNA酶处理DNA样品,DNA被降解后就不能使R型菌发生转化。
“核酸是遗传物质的证据”的教学设计嘉善第二高级中学陈绍飞一、教学理念最优化教学理论的代表人物巴班斯基指出:在教材内容对与学生进行独立探索是可接受的,是建立在该内容基础上得问题情境是在学生最近认知可能性所能达到的范围,运用问题探索教学法特别有效。
本节课主要是通过科学家设计的三个经典实验,让学生感悟实验设计的原则和严密的逻辑性,从而体会实验的基本思路,并尝试自己设计实验来检验假说的的正确性。
采用问题探索的教学法,可以让学生切实体会实验各个环节的巧妙之处,总结实验设计的关键的思路,并以此为指导思想,设计新的实验设计。
二、教学分析1.教材的地位和作用这是第三章第一节的内容。
教材的前两章介绍了孟德尔定律、染色体与遗传。
学生已经学习了减数分裂和受精作用,知道染色体与遗传的关系。
染色体的成分是DNA和蛋白质,学生知道核酸是遗传物质,但是不知道核酸为什么可以作为遗传物质。
DNA和RNA都可以充当遗传物质。
事实上,在自然界的大多数生物中,DNA是遗传物质;在不含DNA而只含有RNA的病毒中,RNA是遗传物质。
本节通过对三个经典实验的分析,来寻找DNA和RNA作为遗传物质的证据。
这是学生学习“基因表达”的知识基础,理解基因为什么控制性状的保障。
2.教学重难点教学重点:噬菌体侵染细菌的实验分析;肺炎双球菌转化实验的原理和过程;DNA是主要的遗传物质。
教学难点:活动“资料分析—噬菌体侵染细菌的实验”;肺炎双球菌转化实验原理和过程的分析。
3.学情分析高二的学生已经学习了分离定律和自由组合定律,以及染色体与遗传的关系。
根据染色体行为和基因行为的一致性,推测染色体是遗传物质载体。
学生认识到基因在染色体上,还知道了染色体与性状的关系。
但是,学生不知道基因的化学本质和为什么核酸可以作为遗传物质。
4. 教学环境分析根据本课内容涉及科学家的探究过程,而学生无法亲身经历,利用多媒体课件展示实验的过程,生动、形象地显示实验前后的变化。
将抽象的实验现象展示给学生,激发学生对实验过程分析的兴趣,提高学生在实验设计的逻辑思维能力。
高中生物3.1《核酸是遗传物质的证据》教案(1)浙科版必修2第1节核酸是遗传物质的证据一、素质教育目标(一)知识教学点1.理解染色体是遗传物质的主要载体;2.了解细胞质遗传和细胞核遗传的概念;3.理解遗传物质必须具备的特点;4.理解噬菌体侵染细菌的实验及示意图,明确核酸是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;5.了解RNA也是遗传物质,明确核酸是主要的遗传物质。
(二)能力训练点1.从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质的主要载体,训练学生逻辑思维的能力。
2.以噬菌体侵染细菌的实验为例说明核酸是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
(三)德育渗透点遗传、变异是生命最重要的特征,且遗传的物质主要是核酸,也有RNA,这就从遗传和变异的角度,强调了生命的物质性,有利于辩证唯物主义世界观的树立。
(四)学科方法训练点了解实验研究的方法是自然科学研究的主要方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法1.教学重点及解决办法(1)遗传物质必须具备的特点;(2)噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论。
[解决方法](1)作为遗传物质必须具备的特点的内容,先让学生用阅读的方法去感知,再用讲解的方法去强调遗传物质必须具有的特点中“相对稳定性”中的相对,“自我复制”中的自我,“指导蛋白质合成”中的指导,“可遗传变异”中的可遗传。
目的是让学生充分的理解。
最后,通过布置作业的方法去让学生巩固这部分内容。
(2)噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论的内容,先让学生用目标学习的方法,边看图、边看书去感知,再用反馈点拨的方法让学生充分理解,最后通过例题和作业布置的方法让学生掌握这部分内容。
2.教学难点及解决办法噬菌体侵染细菌的实验过程与结果。
[解决方法](1)采用先行组织者的方法讲清噬菌体的结构和细菌的结构。
(2)让学生用目标学习的方法,边看书,边看图去感知,再用反馈点拨的方法让学生充分理解。
3.教学疑点及解决办法如何理解核酸是主要的遗传物质,RNA也是遗传物质。
《核酸是遗传物质的证据》的教学设计一、教学内容与任务分析本节内容选自浙科版高中生物必修2第三章第一节,本节内容主要有DNA是遗传物质的间接证据和DNA是遗传物质的直接证据。
本节内容对核酸是遗传物质的发现历程做了细致的解说,使学生对科学史的了解起到很大的作用。
通过三个实验很严密的讲述了核酸是遗传物质,不仅为之后的内容铺垫了基础,更是使学生深刻体验科学家设计实验的精心和严密,体现了教材编排的严密性和人性化,对本节课的学习是学生掌握核酸的本质的非常重要的。
二、学习者分析我面对的金华六中的高二学生,他们虽然具有了一定的生物学知识的基础,但对如何提出问题、如何设计实验、如何对知识的整合归纳都有待于进一步的提高。
所以,本节课我更加注重是跟随科学家的脚步,带领学生一步步的去设计探究实验。
三、教学重点、难点分析重点:噬菌体侵染细菌的实验。
难点:如何抽提出实验设计的一般思路。
四、教学方法讨论法、多媒体演示法、讲授法五、教学目标(一)知识与技能1、说明DNA是遗传物质的间接证据2、解释说明噬菌体侵染细菌的实验3、解释说明肺炎双球菌转化实验4、说明烟草花叶病毒的感染和重建实验(二)过程与方法1、通过模拟设计噬菌体侵染细菌实验的过程,掌握科学设计实验过程的一般方法。
(三)情感态度与价值观1、通过了解科学家探索历程,体验实验设计的严谨、精巧,养成好的生活态度。
六、教学过程【回顾旧知、导入新课】前面我们已经学习了染色体是遗传物质的载体,而染色体又是由DNA、RNA 和蛋白质组成,其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白,虽然DNA和组蛋白都是染色体的主要成分,在染色体行使功能过程中起着重要作用,但我们知道DNA更具备作为遗传物质的主要特性。
那么,有什么证据可以说明这一点呢?【DNA是遗传物质的间接证据】首先我们看看,科学家对遗传现象进行研究时发现:1、一般只有在细胞核的染色体上才能找到DNA。
2、一般情况下,同一种生物在不同发育时期或不同组织的细胞中,DNA的含量基本相等,而精子中的DNA含量恰好是体细胞的一半。
核酸是遗传物质的证据教学设计教学目标(一)知识目标掌握证明核酸是遗传物质的两个实验的过程和原理,以及从实验中得出的结论(核酸是遗传物质)。
(二)能力目标通过重演科学家发现核酸是主要遗传物质的过程,学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。
(三)情感目标1、概述人类对遗传物质的探索过程,认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。
2、通过学生自己设计验证性实验,培养分析问题、解决问题的能力,发展科学思维和创新的能力。
(四)重点难点1、重点:肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
2、难点:肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
课时说明本节内容1课时,授课过程(包括与学生的互动)大约用时30 min,例题解析以随堂练习的方式完成,课后练习可作为作业。
对于例题解析和课后练习可根据时间情况灵活选用。
导入:有趣的生物遗传现象1、种瓜得瓜,种豆得豆。
2、龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞。
另外,“老子英雄儿好汉”“将门生虎子”也在一定程度上说明了遗传的作用(这两句俗语还要考虑家庭教养环境的影响,与本文无关,不再赘述)。
概括:生物亲代与子代之间,在形态、结构和生理功能上常常相似,这就是遗传现象。
一、人类对遗传本质的探究19世纪中叶,孟德尔通过植物的杂交实验提出生物的每一个性状都是通过遗传因子(后称基因)来传递的。
遗传因子在体细胞中成对存在,在减数分裂形成的配子中成单存在,配子结合(受精作用)后,遗传因子又恢复到成对状态。
19世纪末,科学家研究了生物生殖过程中细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程,了解到染色体的活动有一定的规律:体细胞(2N);配子(N);受精卵(2N)。
据此,有人设想:莫非遗传因子就是染色体,一条染色体就是一个遗传因子?这不可能,因为生物的性状很多,而染色体的数目有限。
那么,一定是一个染色体上有许多个遗传因子(基因)。
基于这样的认识,1903年萨顿和鲍维里提出遗传因子存在于染色体上的假说。
后来事实证明了这一点。
高中生物《核酸是遗传物质的证据》优秀教案一、DNA是遗传物质的间接证据1.DNA主要位于细胞核的染色体上线粒体、叶绿体中有少量DNA 它们都有复制和遗传的自主性2.同一种生物在不同发育时期或不同组织的细胞中DNA的含量基本相等3.所有诱发DNA结构变异的因素均能引起生物的遗传突变4.蛋白质不具备以上这些特征二、DNA是遗传物质的直接证据1.噬菌体侵染细菌实验(1)原理:T2噬菌体侵染细菌后在自身遗传物质的控制下利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成分从而进行大量繁殖(2)过程:①用35S和32P分别标记不同噬菌体的蛋白质和DNA;②用被标记的噬菌体分别侵染细菌;③在噬菌体大量繁殖时对被标记物质进行检测(3)结论:DNA是遗传物质2.肺炎双球菌转化实验(1)原理:S型菌可使小鼠患败血症死亡(2)活体细菌转化实验(体内转化)过程:①R型菌注射小鼠→小鼠不死亡;②S型菌注射小鼠→小鼠死亡;③加热杀死的S型菌注射小鼠→小鼠不死亡;④S型死菌+R型活菌注射小鼠→小鼠死亡结论:S型细菌中含有“转化因子”进入R型菌能使R型菌转化为S型菌使小鼠死亡(3)离体细菌转化实验(体外转化)①过程:S型菌DNA+R型菌R型菌+S型菌;S型菌蛋白质+R型菌R型菌;S型菌荚膜物质中的多糖+R型菌R型菌;S型菌的DNA+DNA酶+R型菌R型菌②结论:S型菌的DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质(4)结论:由(2)(3)实验可知DNA是遗传物质思考:人和具有细胞结构的生物遗传物质主要提示:主要是DNA三、烟草花叶病毒的感染和重建实验1.过程①TMVARNA感染TMVA病毒;②TMVA蛋白质未感染病毒;③TMVBRNA感染TMVB病毒;④TMVB蛋白质未感染病毒;⑤TMVARNA+TMVB蛋白质感染TMVA病毒;⑥TMVBRNA+TMVA蛋白质感染TMVB病毒2.结论:在RNA病毒中RNA是遗传物质思考:T2噬菌体、HIV、流感病毒的遗传物质提示:T2噬菌体遗传物质是DNAHIV、流感病毒的遗传物质是RNA名师解惑探究:作为遗传物质必须具备的条件染色体与遗传的关系十分密切化学分析表明真核细胞染色体的主要成分是核酸和蛋白质那么遗传物质究竟是蛋白质还是核酸呢作为遗传物质至少应具备以下四个条件:(1)在细胞生长和繁殖过程中能够精确地复制自己;(2)能够指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢;ks5u(3)具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力;(4)结构比较稳定但在特殊情况下又能发生突变而且突变以后还能继续复制并且能遗传给后代科学的研究已经充分证明:核酸具备上述四个条件所以核酸才是生物体的遗传物质核酸又分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)绝大多数生物的遗传物质是DNA有些病毒的遗传物质是RNA。
高中生物《核酸是遗传物质证据》教案一、教学目标•了解核酸是遗传物质的证据•掌握核酸的结构和功能•理解DNA和RNA的作用在遗传中的重要性•培养学生的实验能力和科学思维二、教学内容1. 核酸的结构•DNA的结构:双螺旋结构、核苷酸组成、碱基配对规则•RNA的结构:单链结构、核苷酸组成、功能多样性2. 核酸的功能•DNA的功能:遗传信息的储存、复制和传递•RNA的功能:转录、翻译、调控基因表达3. 核酸是遗传物质的证据•核酸的发现历程:格里菲斯实验、艾弗里-麦卡锡实验、赫歇实验•核酸的证据:突变和遗传性状的变化、DNA指纹鉴定等三、教学重点•核酸的结构和功能•核酸在遗传中的作用和证据四、教学步骤与过程1. 导入(5分钟)•通过提问或展示相关图片,引起学生对核酸的兴趣和认识。
2. 知识讲解(10分钟)•结构:介绍DNA和RNA的结构特点,核苷酸的组成,碱基配对规则等。
•功能:阐述DNA和RNA在遗传中的作用,例如DNA的储存、复制和传递,RNA的转录、翻译和调控基因表达等。
3. 实验演示(15分钟)•进行DNA提取实验,让学生亲自参与操作,感受核酸的提取过程,并解释实验原理。
4. 讨论与交流(15分钟)•引导学生分组讨论核酸在遗传中的作用和证据,如突变和遗传性状的变化以及DNA指纹鉴定等。
•每个小组分享一些观点和想法,进行交流和讨论。
5. 小结(5分钟)•对本节课的内容进行小结和总结,强调核酸作为遗传物质的重要性,并引导学生思考和思考后续的学习内容。
五、课堂作业•提醒学生复习课上的核酸结构和功能,以及核酸在遗传中的作用和证据,并预习下节课的相关内容。
六、教学辅助手段•PowerPoint课件•实验材料和设备•相关图片和视频资料七、教学评价与反思•教师可以通过学生在实验中的表现、课堂讨论的质量和作业的完成情况等方面来评价学生的学习情况。
•在教学过程中,要充分鼓励学生的参与和思考,引导学生深入理解核酸作为遗传物质的证据的重要性。
《核酸是遗传物质的证据》教学设计一、学习任务分析《核酸是遗传物质的证据》选自浙科版高中生物必修 2 《遗传与进化》中第3章第1节。
本节内容既是必修1中染色体是遗传物质的载体、前两章中孟德尔提出的遗传因子和遗传的染色体学说内容的延续和深入,也为后面学习DNA复制、转录等内容做了知识铺垫,因此本节内容在教材编排上起着承上启下的重要作用。
本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题:“ D NA 和蛋白质究竟谁是遗传物质?” 目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究,激发学生的探索欲望,在此基础之上教材详细讲述了引导DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,学生重温科学家的探究历程,领悟科学的过程和方法,最终得出科学的结论。
二、学习者分析本节课内容面对的是高二的学生,他们通过初中科学和前面两章的学习,已经具备了染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成、同位素标记技术在生物科学研究中的应用等相关知识,这为本节内容的学习奠定了认知基础。
但是学生对科学家是如何证明DNA是遗传物质的探究过程并不清楚。
另外,高中的学生通过必修1的学习,对探究性学习有了一定的熟悉,相关能力得到了一定的培养,观察、实验能力已初步形成,这为本节课进行探究性学习建立了有效的能力保证。
但是遗传物质的本质属于微观分子世界,学生缺少直观的体验。
而且,本节课的教学内容涉及的实验,在现有的实验室条件下是不可能完成的,这需要学生具备较强的的逻辑思维能力和归纳分析能力。
因此,教学中要循序渐进,尽量联系学生已有的基础知识,一步步引领学生认识为什么DNA是遗传物质,为什么DNA是主要的遗传物质。
三、教学目标(一)知识目标通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的一系列探究,理解DNA是主要的遗传物质。
(二)能力目标1. 通过肺炎双球菌的转化实验,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路,训练科学的逻辑思维的能力,体验科学探究的基本方法。
高中生物必修二3.1“核酸是遗传物质的证据”教学设计
浙师大附中陈建芳
一、教学理念
新课程理念要求高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养。
根据维果茨基的最近发展区理论,为了促进学生的发展,教师要搭建知识建构的“脚手架”,设计有一定难度的问题,采用问题解决教学,创建学习共同体。
因此,本节课以“问题探究科学发现的过程来学习科学研究方法”为设计理念,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。
二、学习任务分析
“核酸是遗传物质的证据”一节是新课标教材浙科版必修2第三章遗传的分子基础第一节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。
由于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验具体证明了DNA更加具备作为遗传物质的特性,从而进一步证明DNA是遗传物质,而烟草花叶病毒(TMV)感染实验,证实RN A也是遗传物质,三个实验是介绍本节课程内容的载体,所以“肺炎双球菌的转化实验,噬菌体侵染细菌实验以及烟草花叶病毒(TMV)感染实验的原理和过程。
”是本节的重点内容。
学生在学习本课内容时,对于肺炎双球菌的转化实验的原理和过程的理解掌握需要一定的逻辑思维能力,领悟科学家的实验设计思路和其中包含的科学方法,所以“肺炎双球菌的转化实验的原理和过程”为本节教学的难点。
三、学习者分析
学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识,知道蛋白质与核酸的化学元素组成,明确了染色体在前后带遗传中的重要作用,知道染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA。
而高中学生的认知水平和思维发展水平都达到了新的高度,具有更高的抽象概括性、反省性和监控性特点。
他们能够用理论作指导分析综合各种材料,以不断加深对事物发展规律的认识。
其思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但很不完善,仍需设计教师主导的定向教学活动。
而且涉及科学方法方面的知识也非常少。
故在教学中,可以通过典型事例分析,创设问题情境,激发学生学习兴趣,引导学生探索,学习怎样观察、分析、推理和归纳;学习怎样选择材料、设计实验,进行科学方法训练,逐步提高学生设计实验的能力。
四、教学目标
知识目标:
1、说出染色体的组成成分。
2、概述生物遗传的物质基础,举例说出DNA作为遗传物质的证据。
3、说明DNA是主要的遗传物质的原因。
能力目标:
分析DNA是遗传物质的实验设计思路,模拟科学家的设计思路尝试简单的实验设计。
情感目标:
1、概述噬菌体侵染细菌的实验,体会实验方法与技术的多样性。
2、概述肺炎双球菌的转化实验,感悟实验的严密性和逻辑性。
3、感悟科学家实验设计的优美和解决问题的思维方式,感受科学家热爱科学、献身科学的执着与奉献精神,增强学生热爱生命科学,学习生命科学的责任感和使命感。
五、教学重点、难点
教学重点
(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(2)噬菌体侵染细菌实验的实验分析。
教学难点
(1)活动:资料分析----噬菌体侵染细菌实验。
(2)肺炎双球菌转化实验的原理和过程的分析。
六、教学方法
本课时的教学设计思路是围绕本小节讲述的DNA是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”展开的。
采用的教学模式是“问题研讨”方式,引导学生用科学家研究自然界的方法去思考,去参与各种活动,引导学生模拟科学发现过程,结合多媒体进行分析、讨论、归纳和总结。
探究式教学是20 世纪 50 年代由美国芝加哥大学的施瓦布教授在“教育现代化运动”中倡导提出的。
他认为在教学过程中,学生学习的过程与科学家的研究过程在本质上是一致的,因此,学生应像“科学家”一样,以主人的身份去发现问题,解决问题,并且在探究的过程中获取知识,发展技能,培养能力特别是创造能力,同时受到科学方法、精神、价值观的教育,并发展自己的个性。
“问题探究”教学模式是探究教学的一种,其流程一般为: 提出问题(创设情境,启发提问)---解决问题(引导组织)---运用问题(知识整合,学生测评)。
七、课时安排:2课时
1、第一课时,用于进行“资料分析 ----噬菌体侵染细菌的实验”的活动,认识DNA 是生物的遗传物质。
2、第二课时,用于分析肺炎双球菌的转化实验,认识DNA是生物的遗传物质;分析烟草花叶病毒的感染和重建实验,认识RNA也是生物的遗传物质。
八、教学过程
设问:根据肺炎双球菌的“离体细菌转化实验”的结果,你能得出什么结论?
[提问]遗传物质是否只有DNA一种呢?
三、烟草花叶病毒的感染与重建实验
提问:
1.遗传物质是不是只有DNA一种?
九、板书设计
(一)噬菌体侵染细菌的实验
(二)肺炎双球菌的转化实验
1、格里菲思的体内转化实验
1)实验过程
①活的R型细菌感染老鼠健康
②活的S型细菌感染老鼠死亡
③灭活的S型细菌感染老鼠健康
④活的R型+ 死的S型感染老鼠死亡
2)实验结论:加热杀死的S型肺炎双球菌的体内存在一种转化因子可以促使R型细菌转化成S型细菌。
2、艾弗里的体外转化实验
1)实验方法与结果
2)实验结论:DNA是肺炎双球菌的遗传物质
(三)烟草花叶病毒的感染与重建实验
1)烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
2)在生物界中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物遗传物质是RNA。
所以说D NA是主要的遗传物质
十、课后巩固:
1.如下图所示,肺炎双球菌转化实验中,在培养有R型细菌的A、B、C、D四支试管中,一次分别加入从S型细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,经过培养,检查结果发现有R型细菌转化的是( )
2.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的放射性元素是
A.可以在外壳中找到15N和35S B.可以在DNA中找到15N和32P
C.可以在外壳中找到15N D.可以在DNA中找到15N、32P、35S
3.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验,证实了 ( )
①DNA是遗传物质②RNA是遗传物质③DNA是主要的遗传物质④蛋白质和多糖不是遗传物质⑤S型细菌的性状是由DNA决定的⑥在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入到了R型菌细胞中
A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥
5.DNA是遗传物质的证据——肺炎双球菌的转化实验
格里菲思实验过程可分为四大步骤:注射无毒性的R型活细菌,小鼠;注射有毒性的S型活细菌,小鼠患;注射加热杀死了的S型细菌,小鼠;注射“R型活细菌+杀死的S型细菌”,小鼠患。
分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程,结论是。
艾弗里和他的同事设法以S型活细菌中提取DNA、蛋白质、糖类及无机物,分别与R型细菌混合培养,其结果是,只有加入的,R型才转化为S型细菌。
这一结果表明:6.在1944年艾弗里等科学家从S型菌中提取DNA、蛋白质和多糖荚膜等成分,分别与R型菌一起培养,实验过程如下图所示,结果发现:
①该实验的设计思路是。
②实验中的对照是。
③实验结果是。
④实验结论是。
⑤艾弗里进行的肺炎双球菌的转化实验中,所谓的“转化”是指从甲细菌中提取转化因素处理乙细菌,使乙细菌获得甲细菌的某些遗传特性。
这里的转化因素是。