林曉霖

一、教材分析

“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)是新課標(biāo)教材人教版必修2第3章第1節(jié)的內(nèi)容。它是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用）、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的。

在相當(dāng)長的時間里，人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì)，那么遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢？教材在此埋下伏筆，然后通過兩個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”證明DNA是遺傳物質(zhì)。格里菲斯的“肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”得出了關(guān)于遺傳物質(zhì)的假說，艾弗里的“肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”對假說進(jìn)行了演繹推理，證明了DNA是遺傳物質(zhì)?！笆删w侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”是比艾弗里實(shí)驗(yàn)更具說服力的實(shí)驗(yàn)。教材以此為線索展開，最后列舉少數(shù)生物只有RNA而沒有DNA的事實(shí)，得出“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這一結(jié)論。

本節(jié)課在第三章中占有重要的位置，學(xué)生只有真正理解這一部分內(nèi)容，才能在生物性狀遺傳和變異的復(fù)雜現(xiàn)象中，從根本上懂得生物遺傳和變異的實(shí)質(zhì)和規(guī)律。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)：舉例說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

2.能力目標(biāo)：體驗(yàn)科學(xué)家證明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的科學(xué)探索過程，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力的培養(yǎng)。

3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：認(rèn)同技術(shù)在科學(xué)發(fā)展中的促進(jìn)作用。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

1.重點(diǎn)：（1）舉例說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。（2）體驗(yàn)科學(xué)家證明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的科學(xué)探究過程，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力的培養(yǎng)。

2.難點(diǎn)：體驗(yàn)科學(xué)家證明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的科學(xué)探究過程，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力的培養(yǎng)。

四、教學(xué)過程

（一）新課導(dǎo)入

多媒體展示金絲猴、奶牛親子代的圖片。根據(jù)金絲猴的后代仍然是金絲猴，奶牛的后代仍然是奶牛，引出生物體內(nèi)存在對遺傳起決定性作用的物質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)觀察圖片，總結(jié)遺傳物質(zhì)所必須具備的條件。

1.金絲猴的后代是金絲猴，而不會變成奶牛，這說明遺傳有什么特點(diǎn)呢？

2.遺傳物質(zhì)既能夠承載金絲猴的全部遺傳信息，又可承載奶牛的遺傳信息，這說明什么呢？

3.同學(xué)們仔細(xì)觀察，小奶牛和母親是完全一樣的嗎？這又體現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的什么特點(diǎn)？

4.小金絲猴具備金絲猴種群的性狀和生理特點(diǎn)，這說明了什么呢？

進(jìn)行課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出遺傳物質(zhì)所要具備的特點(diǎn)。

展示染色體的PPT，引出蛋白質(zhì)還是DNA，哪個才是遺傳物質(zhì)呢？

介紹早期科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的猜想，并復(fù)習(xí)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。

（二）DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)Ⅰ——肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

多媒體展示科學(xué)家格里菲思。介紹兩種肺炎雙球菌，并介紹格里菲思做肺炎雙球菌的實(shí)驗(yàn)背景：格里菲斯發(fā)現(xiàn)，S型菌通過連續(xù)培養(yǎng)，極少數(shù)可能變成R型菌，而且變成的R型菌能穩(wěn)定遺傳。那么R型菌能否變成相應(yīng)的S型菌呢？于是格里菲斯發(fā)進(jìn)行了一系列的R型活細(xì)菌與S型細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)。

要求學(xué)生認(rèn)真閱讀書本43頁圖3-2，分析這幾組實(shí)驗(yàn)有什么關(guān)聯(lián)，并請一位學(xué)生對四組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行語言描述。引導(dǎo)學(xué)生大膽想象第四組實(shí)驗(yàn)中，在小鼠體內(nèi)分離得到S型的活細(xì)菌是怎么來的。學(xué)生分析發(fā)現(xiàn)，第四組實(shí)驗(yàn)是第一組和第三組實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，并準(zhǔn)確描述了實(shí)驗(yàn)過程：

學(xué)生觀察這四組實(shí)驗(yàn)，討論并進(jìn)行大膽想象S菌的由來可能有以下幾種情況：

1.S型菌未被高溫完全殺死。

2.R型菌從加熱殺死的S型菌中獲得某種物質(zhì)，使得R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌。

通過學(xué)生的大膽想象，認(rèn)為S型菌中存在某種物質(zhì)，使R型菌變成S型菌，從而引出格里菲思提出“轉(zhuǎn)化因子”的假說：格里菲思通過肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)提出S型菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，使R型菌變成S型菌。

講解“轉(zhuǎn)化”的概念，并引出艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。

（三）DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)Ⅱ——肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

提出問題：肺炎雙球菌有DNA、蛋白質(zhì)、多糖等化學(xué)成分，究竟哪種成分是轉(zhuǎn)化因子？

要求學(xué)生設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假說。組織、引導(dǎo)學(xué)生回答以下問題：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？?shí)驗(yàn)原理是什么？實(shí)驗(yàn)方法是什么？實(shí)驗(yàn)材料是什么？反應(yīng)變量是什么？

學(xué)生作出假設(shè)：DNA是遺傳因子。

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捍_定什么物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子。

2.實(shí)驗(yàn)原理：已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種物質(zhì)可以將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型菌。

3.實(shí)驗(yàn)方法：細(xì)菌培養(yǎng)法。

4.實(shí)驗(yàn)材料：R型細(xì)菌。

5.反應(yīng)變量：S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等。

要求學(xué)生小組討論后寫出實(shí)驗(yàn)步驟，并請三個小組在黑板上展示出來。

展示艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程：將S型菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖莢膜分別和R型菌混合培養(yǎng)的結(jié)果，得出DNA是轉(zhuǎn)化因子。

講述最后一組實(shí)驗(yàn)：用DNA水解酶將S型菌的DNA水解后和R型菌混合培養(yǎng)，R型菌沒有出現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

學(xué)生分析、思考自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和艾弗里所做實(shí)驗(yàn)的不同之處：（1）學(xué)生探究的成分要比艾弗里的實(shí)驗(yàn)多。（2）艾弗里多做了一組DAN水解物和R型菌混合的實(shí)驗(yàn)。

講述：艾弗里沒有探究RNA的原因在于當(dāng)時科學(xué)技術(shù)水平的限制，還不能夠?qū)⒓?xì)菌體內(nèi)的RNA分離提純出來。

分析討論：為什么要做這一組實(shí)驗(yàn)？它能說明什么問題？

講述：這組實(shí)驗(yàn)通過反證的方式進(jìn)一步確定了DNA是轉(zhuǎn)化因子，是遺傳物質(zhì)。

最后，回顧肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的整個過程，并思考以下問題：

1.該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是什么？蘊(yùn)含了哪些實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則？

2.本實(shí)驗(yàn)設(shè)計的關(guān)鍵思路是什么？

3.你能夠得出什么結(jié)論？

學(xué)生思考、分析、討論得出結(jié)論：設(shè)法把DNA、多糖和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地觀察各種物質(zhì)的作用。

學(xué)生思考、討論，展示學(xué)習(xí)成果：

1.控制變量原則，將多個變量分解為單個變量進(jìn)行研究；對比原則。

2.關(guān)鍵思路：將各種物質(zhì)分離開，單獨(dú)地觀察各自的作用。

3.結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子，即遺傳物質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

林祖洞.遺傳學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1991.

編輯 董慧紅