高二生物高效课堂资料第三章第一节DNA是主要的遗传物质.docx
- 文档编号:13703236
- 上传时间:2023-06-16
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:48.31KB
高二生物高效课堂资料第三章第一节DNA是主要的遗传物质.docx
《高二生物高效课堂资料第三章第一节DNA是主要的遗传物质.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高二生物高效课堂资料第三章第一节DNA是主要的遗传物质.docx(22页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高二生物高效课堂资料第三章第一节DNA是主要的遗传物质
高二生物高效课堂资料
第1节 DNA是主要的遗传物质
昌乐一中张伟
一、设计理念
根据新课程理念,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,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”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、教材分析
1.地位和作用
“DNA是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修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。
在相当长的时间里,人们一直把蛋白质作为遗传物质,那么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢?
教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质,最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实,得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。
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。
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。
2.重点和难点
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原理和过程。
教学难点
(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(2)如何理解DNA是主要的遗传物质。
三、教学目标
1.知识目标
(1)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法,也是目前自然科学研究的主要方法。
(2)分析证明DNA是主要的遗传物质的实验思路。
2.能力目标
(1)分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路,提高逻辑思维的能力。
(2)用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
3.情感目标
学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神,进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。
四、教学模式
根据主体性教学目标,以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为归宿,本节课采用“引导探究”教学模式,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生模拟科学发现过程,进行分析、讨论、归纳和总结。
“引导探究”教学模式流程:
设疑导入→引导探索→归纳总结→拓展升华
五、教学程序
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
设疑
导入
多媒体展示商品条形码。
请同学们说一说在哪些地方见到这些条形码,它们有什么作用?
从而引导学生思考:
在生物体内,有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的“条形码”呢?
它在哪里?
又是如何传递的?
学生根据日常生活经
验获取的信息回答:
商品上的条形码包含着商品名称、价格、生产日期、产地等信息。
联系生活实际,创设问题情景,以此来激发学生强烈的求知欲。
引导探索
一、对遗传物质的早期推测
指导学生阅读。
二、肺炎双球菌的转化实验
教师用多媒体展示肺炎双球菌转化实验(四组,见教材43页)。
并提出问题:
1.实验先进行第一、二组的目的是什么?
可否直接进行第四组?
2.对比分析第一、二组说明什么?
第二、三组说明什么?
第三、四组又说明什么?
3.该实验能否证明DNA是遗传物质?
该实验的结论是什么?
4.艾弗里实验最关键的设计思路是什么?
教师引导学生共同得出结论:
第一、二组起对照作用,证明R型细菌和S型细菌的作用,同时可排除使小鼠死亡的其他原因。
因此,不能直接进行第四组。
第一、二组说明了R型细菌不具有致死性,S型细菌具有致死性;第二、三组说明了死亡的S型细菌不具有致死性;第三、四组说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌,并且这种转化的性状可以遗传。
该实验不能证明DNA是遗传物质。
其结论是S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。
最关键的设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开,分别与R型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。
三、噬菌体侵染细菌的实验
课件展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验(教材第45页)。
提出问题供学生讨论,教师深入小组成员中参与讨论。
1.该实验用了什么方法?
在什么探究中还用过此方法?
2.用35S、32P标记物质的理论基础是什么?
能否用14C和18O进行标记?
3.如果实验用上述方法进行,测试的结果如何?
表明了什么?
4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的?
子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的?
5.此实验的指导思想是什么?
6.此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性?
实验的结论是什么?
教师引导学生共同得出结论:
用同位素标记法。
用35S、32P标记是因为DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S。
而DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素。
用带35S的噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体都不带标记。
用带35P的T2噬菌体侵染细菌,产生的新的噬菌体带标记。
用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
由实验过程分析可知:
噬菌体是在自身DNA的作用下在细菌体内完成增殖的。
DNA是自我复制形成的,蛋白质是在DNA指导下合成的。
指导思想是将DNA与蛋白质分开,分别去感染细菌,直接、单独地观察它们的作用。
证明了DNA能自我复制,具有连续性;能指导蛋白质的合成。
结论:
DNA是遗传物质,蛋白质不是。
四、烟草花叶病病毒感染烟草的实验
教师提供给学生烟草花叶病病毒相关知识,引导学生设计实验方案证明RNA也是遗传物质(参照前面的实验)
学生阅读思考问题:
20世纪30年代以前,人们认为蛋白质是遗传物质。
分组讨论、观察并用语言描述实验过程。
最后得出结论。
1.分组、学生观察用语言描述实验过程。
2.学生观察、分析、讨论问题。
学生结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验进行分组讨论、设计实验方案,进行实验探究;然后汇报交流实验方案和实验现象、分析原因。
让学生沿着科学的发展轨迹分析问题。
1.培养学生的语言组织能力。
2.培养学生观察能力和分析问题的能力。
3.培养学生处理信息和归纳总结能力
4.培养学生的合作精神。
培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。
归纳
总结
教师让学生根据以上实验思考问题:
不同生物的遗传物质是什么?
学生分析、讨论:
DNA是主要的遗传物质
培养学生分析、总结的能力。
培养学生自主学习的能力。
拓展
升华
1.请学生思考并回答教材课后习题。
2.结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验,分析作为遗传物质应具备哪些特点?
学生结合所学知识进行分析,以加深对所学知识的理解和应用。
培养学生应用知识解决实际问题的能力。
六、反思
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,在传统的教学中,都是老师滔滔不绝地讲,学生默默地听,课堂气氛沉闷,教学效率低下,更谈不上培养学生自主学习的能力和探究能力。
采用了引导探究式的教学方法后,教师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。
教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者,处于主导地位;学生不是被动地接受知识,而是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。
这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动,让课堂充满了活力,新课改理念得到了落实。
本教学设计依据课程标准,挖掘了教学内容中的科学探究内涵,充分利用它让学生感受、理解知识的产生和发展过程,掌握科学探究的基本方法。
如格里菲斯的肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验、噬菌体侵染细菌的实验。
既包含了科学家持之以恒的宝贵品质,又反映了科学家在研究过程中的创造性思维过程(将DNA与蛋白质分开研究)。
在潜移默化中,培养了学生的探究精神和创造性思维品质。
山东省昌乐一中
高二生物课时学案
课题
第三章基因的本质
第1节DNA是主要的遗传物质
编制人
张伟
审核人
学习
目标
与
评价
设计
目标及要求
是否达标
识记
理解
应用
1.学会分析肺炎双球菌的转化实验的过程培养学生实事求是、严谨的科学态度
1
3
4
2.理解噬菌体侵染细菌的实验及该实验得出的结论,学习科学的思想和方法
2
5
6、7
重点
难点
肺炎双球菌的转化实验的过程;噬菌体侵染细菌的实验的设计方法。
预习学案
学生纠错(教师点拨)
学案内容
【预习时间】20min。
【我的问题】请同学们将预习中的疑难问题写出来。
一、肺炎双球菌的转化实验
(一)体内转化实验(1928年,英国,格里菲思)
1.实验材料:
肺炎双球菌、小鼠
菌落(光滑、粗糙)
有无多糖类荚膜
有无毒性
S型细菌
R型细菌
2.实验过程:
①R型活细菌注射到小鼠体内,现象是。
②S型活细菌注射到小鼠体内,现象是。
③加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内,现象是。
④R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到小鼠体内,现象。
(二)体外转化实验(1944年,美国,艾弗里)
1.方法:
对S型细菌中的物质进行______和鉴定,然后将提纯的______、______和______等物质加入到培养了R型细菌的培养基中。
2.现象:
多糖或蛋白质______型
活S型细菌DNA+R型细菌的培养基______型+______型
DNA+DNA酶型
艾弗里等人发现DNA的纯度越高,转化就越有效。
班级小组姓名使用时间__年__月__日编号
第1页
学案内容
学生纠错(教师点拨)
3.结论:
______是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,也就是说,______是遗传物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验(1952年,赫尔希和蔡斯)
1.实验材料与方法:
___________________________________________。
2.实验过程:
①用放射性同位素和分别标记一部分噬菌体;
②被标记的噬菌体分别侵染细菌;
③当噬菌体在细菌体内大量增殖时,对被标记物质进行放射性测试。
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
32P标记DNA
35S标记蛋白质
3.实验结论:
三、RNA是遗传物质的证据
(1)提取烟草花叶病毒的________不能使烟草感染病毒;
(2)提取烟草花叶病毒的________能使烟草感染病毒。
四、DNA是主要的遗传物质
绝大多数生物的遗传物质是________;
极少数生物的遗传物质是________。
【预习自测】
1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了 ()
A.DNA是遗传物质B.RNA是遗传物质
C.蛋白质不是遗传物质D.加热杀死的S型菌中含有“转化因子”
2.赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤;①培养噬菌体②35S和32P标记噬菌体③放射性检测④离心分离实验步骤的先后顺序为()A.①②④③B.④②①C.②①④③D.②①③④
3.肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜,R型则不具有。
下列叙述错误的是
A.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质,能够产生一些具有荚膜的细菌
B.培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物,不能够产生具有荚膜的细菌
C.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA,能够产生具有荚膜的细菌
D.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质,不能够产生具有荚膜的细菌
4.下列生物中只含一种核酸的是( )
A.玉米 B.草履虫 C.金鱼 D.病毒
5.下列说法正确的是()
A.一切生物的遗传物质都是DNA B.一切生物的遗传物质都是RNA
C.一切生物的遗传物质是核酸 D.一切生物的遗传物质是蛋白质
【我的纠错】请同学们记录自己的错题并分析原因。
第2页
课堂学案
学生笔记(教师点拨)
学案内容
一、肺炎双球菌的转化实验
(一)体内转化实验(1928年,英国,)
【问题1】结合课本P43图3-2思考:
1.对比分析第二、三组说明什么?
____________________________。
2.第四组小鼠体内能分离出S型活细菌,它是开始注射进去的,还是混合后重新出现的?
。
3.对比分析第三、四组又说明什么?
___________________________。
4.该实验能否证明DNA是遗传物质?
该实验的结论是什么?
____________________________________________。
(二)体外转化实验(1944年,美国,)
【问题2】在肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质,你可以和其他同学共同讨论寻找有效的方法,来证明哪一种成分是转化因子。
①实验材料:
R型菌、S型菌、DNA酶
②设计思路:
______________________________________。
③实验方法:
a.取____________,编号________;
b.向三个培养皿中分别加入____________、____________、____________;
c.观察__________________________。
④预期效果:
_________________________________。
⑤实验现象的观察:
。
实验结论:
是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,也就是
说, 是遗传物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验(1952年,赫尔希和蔡斯)
【问题3】根据实验,思考下列问题:
1.噬菌体是如何被标记的?
2.噬菌体有DNA和蛋白质两种组分,用35S和32P分别标记噬菌体的哪一种组分?
用14C和18O等同位素可行吗,为什么?
3.实验过程中搅拌的目的是什么?
离心的目的是什么?
4.离心后沉淀物与上清液各有什么成分?
第3页
学案内容
学生笔记(教师点拨)
【问题4】用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上讲,含35S标记的蛋白质均不能进入大肠杆菌内,离心后全存在于上清液;实际上,沉淀物中也有少量的放射性。
请分析原因。
【例题】在上述实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实验的实际最终结果显示:
在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是________。
(2)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:
a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是____________。
b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将_______(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是_______________________________。
(3)上述实验中,________(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由?
【当堂训练】
6.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为如何选择同位素标记的方案
A.用14C或3H培养噬菌体,再去侵染细菌( )
B.用180或15N培养噬菌体,再去侵染细菌
C.将一组噬菌体用32P和35S标记
D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质外壳
7.若用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成分中,能找到的放射性元素为( )
A.可在外壳中找到15N、和35SB.可在DNA中找到15N、和32P
C.可在外壳中找到15N D.可在DNA中找到15N、32P、35S
8.
(1)在具有细胞结构的生物体(真核生物和原核生物)内,有_______种
核酸,但_______是遗传物质;
(2)非细胞结构的生物体(病毒)内,有_______种核酸,遗传物质是_______;
结论:
因为绝大多数生物的遗传物质是_______,极少数生物的遗传物质是________,所以说_______是主要的遗传物质。
自我反思
第4页
自我测评
一、选择题
1.噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是( )。
A.DNAB.RNAC.蛋白质D.DNA和RNA
2.用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验,进入细菌体内的有( )。
A.35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P
3.肺炎双球菌转化实验中,在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中,依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,如下图所示。
经过培养后进行检查,发现有S型细菌形成的试管是( )。
4.下列各项中,不属于遗传物质的是( )。
①核糖核酸 ②腺嘌呤 ③噬菌体DNA ④脱氧核糖核酸 ⑤核苷酸
A.①② B.①④ C.②⑤ D.④⑤
5.下列各项中,构成DNA分子的基本单位是( )。
A.核苷酸 B.脱氧核糖核酸 C.脱氧核苷酸 D.核糖核酸
6.肺炎双球菌的转化实验中,发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是( )。
A.R型细菌和S型细菌 B.R型细菌和R型细菌
C.S型细菌和S型细菌 D.S型细菌和R型细菌
7.用噬菌体侵染含大量的3H的细菌,待细菌解体后,3H( )。
A.随细菌解体而消失 B.发现于噬菌体的外壳及DNA中
C.仅发现于噬菌体的DNA中 D.仅发现于噬菌体的外壳中
8.下列各项中,不能通过细菌转化实验证实的是( )。
①蛋白质不是遗传物质 ②DNA是遗传物质 ③染色体是遗传物质的主要载体④在不含DNA的生物体内,RNA就是该生物的遗传物质
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
9.在肺炎双球菌的转化实验中,从加热杀死的S型细菌内可以提取到有活性的( )。
A.蛋白质 B.蛋白质和DNA
C.DNA D.提取不到有活性的物质
10.烟草花叶病毒体内的遗传物质是( )。
A.DNA B.细胞质 C.蛋白质 D.RNA
11.下列各项中,肺炎双球菌转化实验的关键一步是( )。
A.区别出肺炎双球菌的类型
B.无荚膜菌不会使小白鼠得病
C.灭活的有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜
D.有荚膜菌的DNA可使无荚膜菌的后代长出荚膜
12.下列有关病毒遗传物质的叙述中,正确的是( )。
A.都是脱氧核糖核酸
B.都是核糖核酸
C.同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸
D.有的是脱氧核糖核酸,有的是核糖核酸
二、非选择题
13.某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时,分别用同位素32P和35S作了标记。
如下表所示:
噬菌体成分
细菌成分
核苷酸
标记32P
31P
氨基酸
32S
标记35S
此实验所得的结果是,子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同,请分析并回答下面的问题。
(1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ,原因是 。
(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ,原因是 。
(3)此实验说明了 。
14.下图是噬菌体侵染细菌的示意图,请回答下面的问题。
(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 。
(2)图中D表明噬菌体侵染细菌时,留在细菌外面的是 ,注入细菌体内的物质是 。
(3)图中E表明 。
(4)噬菌体侵染细菌实验得出了 是遗传物质的结论。
15.R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜,是无毒性细菌;S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜,是有毒性细菌,可使人患肺炎或使小鼠患败血症。
科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。
实验材料、用具:
S型细菌、R型细菌、DNA酶、培养基、培养皿等。
艾弗里等人先做了以下三组实验:
①S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落;
②S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌→R型菌落;
③S型细菌的DNA+R型活细菌→S型菌落。
(1)艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密,于是又做了第四组实验,请按照①②③中表达式写出第四组实验方法和结果:
④ 。
(2)从上述实验可以得出的结论是 。
(3)从③④组实验可知,S型细菌的DNA能否通过R型细菌的细胞膜?
。
(4)有人认为,上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质,理由是:
。
参考答案
一、选择题
1.A 2.B 3.A 4.C 5.C 6.A 7.B 8.B 9.C 10.D 11.C 12.D
二、非选择题
13.
(1)31P和32P 子噬菌体的DNA是以侵入的亲代噬菌体的DNA(含32P)为模板,利用细菌的化学成分(含31P的核苷酸)合成出来的
(2)35S噬菌体侵染细菌时,其蛋白质外壳(含32S)未进入,在细菌内,在噬菌体的D
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物 高效 课堂 资料 第三 第一节 DNA 主要 遗传物质