噬菌体侵染细菌教案 闫红博

噬菌体侵染细菌的实验课堂教学引导策略高中生物组福州教院二附中季虹教材分析：噬菌体侵染细菌实验是高中必修二中的教学难点，学生在学习过程没有实际操作，主要通过教师的讲解以及书本的内容来获取信息，往往很难完全理解实验的设计理念。

该实验教学中教师要解决“什么是噬菌体”、“如何追踪化合物”、“实验的设计理念是什么”、“操作过程中要注意什么”、“如何获得同位素标记的噬菌体”以及“正确分析实验结果”一系列问题。

教学策略：本节内容要解决的问题太多，很难在短时间解决所有问题，对学生来说知识量较大，主次不够分明。

我认为应该在新课中解决主线问题：“什么是噬菌体”、“如何追踪化合物”、“实验的设计理念是什么”以及“正确分析实验结果”，细节问题可以在下节课中解决，如“操作过程中要注意什么”、“如何获得同位素标记的噬菌体”，这样可以在进一步理解实验的基础上全面把握该实验。

教学过程：1952年，赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体为实验材料，设计了一个更具说服力的实验。

实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌学生阅读课本P44最后一段文字，了解T2噬菌体以及T2噬菌体能够感染大肠杆菌以及其侵染的周期规律。

教师讲述T2噬菌体的结构特点，强调T2噬菌体的蛋白质和DNA 是完全分离开的，同时在黑板上画出T2噬菌体和大肠杆菌的结构简图，注意大小比例。

蛋白质DNA教师引导：T2噬菌体侵染大肠杆菌之后，我们通过搅拌离心可以将培养液分为上清液和沉淀物，大肠杆菌由于相对较重形成沉淀物，T2噬菌体中的蛋白质和DNA若是遗传物质，就需要进入大肠杆菌内部产生子代噬菌体，那么就会和大肠杆菌一同出现在沉淀物中。

上清液沉淀物（大肠杆菌）究竟是什么物质进入大肠杆菌？教师引导学生分析，有三种可能：1、只有T2噬菌体DNA进入大肠杆菌；2、只有T2噬菌体蛋白质进入大肠杆菌；3、T2噬菌体DNA和蛋白质都进入大肠杆菌。

疑问：蛋白质和DNA无法用肉眼观察，如何追踪它们？教师引导：1、介绍同位素示踪法2、分别用什么元素标记DNA和蛋白质？为什么选择这两种元素？教师：我们可以分别用35S标记的T2噬菌体（A组）、32P标记的T2噬菌体（B组）侵染大肠杆菌；学生针对刚才提出的疑问分析预期结果1、只有T2噬菌体DNA进入大肠杆菌——A组上清液有放射性，沉淀物没有放射性；B组上清液没有放射性，沉淀物有放射性；2、只有T2噬菌体蛋白质进入大肠杆菌——A组上清液没有放性，沉淀物有放射性；B组上清液有放射性，沉淀物没有放射性；3、T2噬菌体DNA和蛋白质都进入大肠杆菌——A组上清液没有放性，沉淀物有放射性；B组上清液没有放射性，沉淀物有放射性；。

教学主题噬菌体侵染细菌的实验一、教材分析“噬菌体侵染细菌实验”是必修2第3章第1节的第2课时，通过前面的学习，学生已经认识到孟德尔所提出的“遗传因子”位于染色体上，染色体上有DNA也有蛋白质，究竟谁才是遗传物质？肺炎双球菌的转化实验倾向于认为DNA是“转化因子”，但说服力不够。

赫尔希和蔡斯另辟蹊径，运用“同位素标记法”将DNA和蛋白质分开观察，逐渐揭开了基因神秘的面纱，使学生领悟到科学研究的思路方法，体验到遗传学研究是如何一步一步接近生命的本质。

学好本节课可以为进一步探索染色体、DNA和基因之间的关系，探索DNA的分子结构和复制方式奠定基础。

二、学生分析本节课内容比较微观、复杂，如何站在科学发展的历史背景的角度，透彻理解实验设计的原理、过程和方法，对于学生来说是比较困难的；如何对探究实验的结果进行预期，对实验的真实结果进行分析，讨论误差的原因，得出科学严谨的结论，也是学生的薄弱环节。

三、教学目标一．知识与技能：1.概述噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

2.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。

二．过程与方法：1.体验设计一个探究实验一般要经过的步骤，要关注的问题。

2. 尝试基于微课视频和任务学习单的先学后教模式。

三．情感、态度与价值观：1.认同技术发展对科学进步的推动作用。

2.认同继承与发展在科学研究中的重要性。

四、教学环境囗简易多媒体教学环境囗交互式多媒体教学环境囗网络多媒体环境教学环境囗移动学习囗其他五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字【课后反思】“噬菌体侵染细菌的实验”这节课是人类对遗传物质的探索过程中的一个经典实验，在《普通高中生物课程标准》中属于最高层次的知识性目标。

我尝试引导学生从科学发展的历史背景出发，去理解科学家是如何选择实验材料和方法、设计实验步骤、预期实验结果、分析实验误差？如何得出科学严谨的结论？微课视频和任务学习单的提前铺垫使学生初步了解整个实验的大致过程，激发学生思考细节问题，然后在课堂上解决这些问题，实现知识的内化。

《噬菌体侵染细菌的实验》教学设计噬菌体是一种可以寄生在细菌体内，利用其生命活动所产生的代谢物来生存繁殖的微生物。

噬菌体的应用已经广泛，比如在食品工业、医学领域以及环境保护方面。

本实验的目的是让学生了解噬菌体侵染细菌的过程以及噬菌体与细菌的相互作用关系。

设备与材料：1. 各种类型的细菌液体培养基2. 噬菌体培养基3. 温水浴或恒温培养箱4. 无菌盘和无菌针头5. 滤纸步骤：1. 在酒精灯上无菌消毒无菌针头。

2. 将细菌液体培养物均匀涂于无菌培养基上，放入温水浴中或恒温培养箱内，经过恒温培养，使其充分生长。

3. 取出生长良好的细菌涂层无菌盘。

用无菌针从噬菌体培养基中取少量噬菌体感染液，滴于细菌涂层无菌盘上。

涂层无菌盘要保持不动，直到感染液完全渗透进去。

4. 取一张滤纸在柿子椒上蘸上少量水分，然后将其覆盖在细菌涂层的无菌盘上。

5. 放入恒温培养箱中，待其充分生长。

6. 观察细菌涂层无菌盘的变化及噬菌体的生长繁殖情况。

注意事项：1. 操作时必须保证所有的仪器和试剂都是无菌的，以免造成干扰。

2. 柿子椒用作覆盖滤纸的作用，其目的在于形成一定的湿度，以利于生菌。

3. 感兴趣的学生可以将实验的结果用显微镜进行观察，从而更好地了解噬菌体的感染过程。

讲解与分析：噬菌体是以“病毒+细菌”的方式寄生在细菌中的微生物。

它们是以细菌为寄主，通过寄生细菌体内的生命活动来获取繁殖和生存所需的营养物。

当噬菌体寄生在细菌体内时，会分泌出酶，并经过篡改细菌的DNA而发挥其功能。

这使噬菌体可以有效地侵染细菌，在一定程度上控制细菌的寿命和增殖速度。

此实验通过在细菌涂层的无菌盘上放置噬菌体感染液，并将其保持在一定的温度下，使其充分生长和繁殖。

观察实验结果可以发现，在噬菌体侵染细菌的过程中，细菌的总体数量会逐渐下降，直到细菌被彻底消灭。

实验所得的结果不仅可以反映细菌和噬菌体之间的相互作用关系，还可以为制定抗菌策略提供一定的参考。

结论：通过本实验，学生可以深入了解噬菌体的生长、繁殖以及侵染细菌的过程。

必修2P45【科学史】“噬菌体侵染细菌的实验”教学设计
一、教学目标
1.通过学习噬菌体的结构及侵染细菌的过程,形成结构与功能相适应的生命观念。

2.通过分析噬菌体发现史资料,提出问题、设计实验、分析实验结果;在问题引导、演绎推理和合作交流中提高科学思维和科学探究能力。

3.通过实验过程中运用反射性同位素标记及检测技术,体会科学技术对生物学实验研究的重要影响,认同人类发展离不开各学科的共同进步,培养社会责任感。

二、教学内容
三、“讨论问题”的参考答案
1.（题略）细菌或病毒作实验材料，具有以下优点：（1）个体小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的改变。

（2）繁殖快，细菌每20-30min繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。

2.（题略）从控制自变量的角度，艾弗里在实验中运用减法原理，然后去观察在没有这种物质的情况下，实验结果的变化，最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质。

3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯技术和鉴定技术等。

赫尔希和蔡斯采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术。

科学成果的取得必须有技术手段的保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。

讲解分析，学生很难理解，在这节课可以通过实验教具模拟噬菌体侵染细菌的过程。

通过实验模拟，了解到如果能通过实验验证噬菌体注入细菌的物质，那个物质就是遗传物质。

三、实验验方法
由于T2噬菌体的个体很小，在实验中不便于直接观察，那么在实验中可以采用什么样的科学方法来进行研究呢
利用同位素示踪法，可以在不影响噬菌体正常生命活动的前提下，将DNA和蛋白质彻底分开。

四、实验步骤
标记细菌、标记噬菌体、侵染细菌、搅拌离心、观察放射性的分布。

这个过程可以通过学生小组探究，利用自制教具模拟实验的步骤，把实验从实验室搬到课桌上，动手摆一摆，用嘴说一说，突破难点知识。

五、实验现象和结论
学生小组讨论后回答以下问题：
1、为什么要让使噬菌体和大肠杆菌混合培养
2、在实验中搅拌的目的是什么
3、为什么要离心离心后遗传物质会留在上清液还是沉淀物中
4、试管中的放射性情况是怎样的还能说明什么
5、以小组为单位说明分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA后的实验现象和实验结论。

这是学生自己设计的解说图，第一幅图是标记的噬菌体在侵染细菌。

第二幅图是离心后观察到的上清液和沉淀中的现象，很直观，具有说服力，同时学生也很有兴趣，难点也突破了。

第三幅和第四幅是利用画每一步的过程图分析实验现象和结论，效果也很好。

噬菌体侵染细菌实验临漳县第一中学王军强一、教学设计理念苏霍姆林斯基说过：“人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探究者”。

本课内容引导学生体会科学家的工作方式和研究方式，深入理解生物学原理，感悟科学研究的基本过程与方法，促使学生领悟科学观念，培养科学探究精神。

本课采用问题引导呈探究过程→分析实验结果→得出结论→提出质疑→引入下一个实验”的教学程序，使各个实验一环扣一环，认识到科学实验在一步一步地完善，最后才得出最具说服力的结论，并体会到科学研究的严谨性。

二、教材分析：《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修二第三章第一节内容。

是继前两章学习了“遗传因子的发现”和“基因和染色体的关系”后，对有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、染色体在前后代遗传中所起的联系作用、染色体的主要成分是DNA和蛋白质等知识有了一定的理解后来学习的。

《DNA是主要的遗传物质》主要讲述了DNA是遗传物质的直接证据“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”，体现了科学家在进行科学探究的一般思维过程，从早期对于遗传物质的推测，到中期通过肺炎双球菌转化实验的探索，到后期噬菌体侵染细菌实验的验证，整个过程体现了科学探究的严谨的思维历程，与前面第一章和第二章所学的科学研究方法假说演绎法与类比推理法遥相呼应，是进行科学研究方法渗透的典型教学案例。

本节课的教学内容涉及的实验，无法在现有的实验室条件完成，所以采用了引导探究式的教学方法，通过创设自主合作的学习情景、平等融洽的人际环境，激发学生的学习积极性，学生积极主动地走进科学家的探究历程，在观察和思考中，愉快地学习，处于主体地位。

本节内容既对前两章的基因的有关知识作本质性的阐述，也下启后三节关于DNA分子的结构、复制和遗传效应等，具有承上启下的作用。

三、教学目标1．知识目标了解“同位素标记法”在噬菌体侵染细菌的实验中的运用。

噬菌体侵染细菌的实验教学设计学科：生物姓名：日期：教学主题噬菌体侵染细菌的实验一、教材分析“噬菌体侵染细菌实验”是必修2第3章第1节的第2课时，通过前面的学习，学生已经认识到孟德尔所提出的“遗传因子”位于染色体上，染色体上有DNA 也有蛋白质，究竟谁才是遗传物质？肺炎双球菌的转化实验倾向于认为DNA 是“转化因子”，但说服力不够。

赫尔希和蔡斯另辟蹊径，运用“同位素标记法”将DNA 和蛋白质分开观察，逐渐揭开了基因神秘的面纱，使学生领悟到科学研究的思路方法，体验到遗传学研究是如何一步一步接近生命的本质。

学好本节课可以为进一步探索染色体、DNA 和基因之间的关系，探索DNA 的分子结构和复制方式奠定基础。

二、学生分析本节课内容比较微观、复杂，如何站在科学发展的历史背景的角度，透彻理解实验设计的原理、过程和方法，对于学生来说是比较困难的；如何对探究实验的结果进行预期，对实验的真实结果进行分析，讨论误差的原因，得出科学严谨的结论，也是学生的薄弱环节。

三、教学目标一．知识与技能：1.概述噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

2.2.总结“总结“总结“DNA DNA 是主要的遗传物质”的探索过程。

二．过程与方法：1.体验设计一个探究实验一般要经过的步骤，要关注的问题。

2. 2. 尝试基于微课视频和任务学习单的先学后教模式。

尝试基于微课视频和任务学习单的先学后教模式。

三．情感、态度与价值观：1.认同技术发展对科学进步的推动作用。

2.2.认同继承与发展在科学研究中的重要性。

认同继承与发展在科学研究中的重要性。

四、教学环境囗简易多媒体教学环境囗交互式多媒体教学环境囗网络多媒体环境教学环境囗移动学习囗其他五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字 为了将教材中的“噬菌体侵染细菌实验”的静态图片中混合、保温、搅拌、离心的文字说明转化成动态的过程呈现给学生，作为课前预习的资源，本节课采用自己制作FLASH 动画，配上解说，录制成微课视频的方式，配合“自主学习任务单”，有效帮助学生化解了跨学科的难点；为了解决“让课堂成为每一个孩子的课堂”的瓶颈问题，本节课在“实验的预期和结论”和“比较实验结果和预期结果”环节，应用“智慧教室”的高拍仪、IRS 互动即时反馈系统中的抢答和分小组统计分数等手段，为“336”教学模式中的课堂交互环节提供技术支持。

1.如图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据图回答：
（1）T2噬菌体的化学成分是____________，用放射性32P标记的是T2噬菌体的__________．
（2）要获得32P标记的噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用含32P的培养基培养，原因是_______________________________________________．
（3）实验过程中搅拌的目的是_______________________，离心后放射性较高的是__________（填“上清液”或“沉淀物”）．
（4）保温培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是_____________________．
2.如图是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验有关叙述正确的是( )
A. 本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B. 本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C. 实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D. 在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质。