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2019-2020年高中生物《遺傳信息》教案19 滬科版第二冊(cè) 1 教材分析 1.1 內(nèi)容與地位 “遺傳信息”一節(jié)，先聯(lián)系學(xué)過(guò)的組成生命體的4種主要化合物，哪種是遺傳物質(zhì)？先通過(guò)米歇爾發(fā)現(xiàn)核質(zhì)引出染色質(zhì)，再根據(jù)染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用，孚爾根染色法發(fā)現(xiàn)DNA在染色體中，它的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。那么，遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢?組織學(xué)生討論遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)，然后通過(guò)噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，最后列舉少數(shù)生物只有 RNA而沒(méi)有DNA的事實(shí)，得出“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這一結(jié)論。DNA的結(jié)構(gòu)是一個(gè)重點(diǎn)，它對(duì)生物的遺傳和變異現(xiàn)象，以及遺傳規(guī)律的理解都有重要的作用 本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對(duì)科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)過(guò)程和方法，是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。在教學(xué)中，通過(guò)發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，妙用科學(xué)史實(shí)例，把知識(shí)的傳授過(guò)程優(yōu)化成一個(gè)科學(xué)的探究過(guò)程，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，從而滲透科學(xué)方法教育。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)比較抽象，可以用模型搭建的方法幫助學(xué)生建立起感性認(rèn)識(shí)。 1.2 教學(xué)目標(biāo) <1>.知識(shí)與技能 （1）理解DNA分子的化學(xué)組成、堿基配對(duì)原則 （2）理解DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu) （3）知道DNA與基因的關(guān)系 <2>.過(guò)程與方法 （1）閱讀實(shí)驗(yàn)證據(jù)，認(rèn)識(shí)核酸是遺傳物質(zhì)的事實(shí) （2）經(jīng)歷DNA模型搭建活動(dòng) <3>.情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過(guò)學(xué)習(xí)DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，感受科學(xué)探究過(guò)程，感悟科學(xué)家在探究過(guò)程中勇于探索的精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度 （2）懂得遺傳物質(zhì)和遺傳信息的重要價(jià)值 1.3重點(diǎn)與難點(diǎn) <1>.重點(diǎn) （1）DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) （2）DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （3）基因的概念 <2>.難點(diǎn) （1）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) （2）DNA和基因的關(guān)系 2 學(xué)情分析 2.1 學(xué)生已經(jīng)掌握了染色體的化學(xué)組成、蛋白質(zhì)與核酸的元素組成等相關(guān)知識(shí)，病毒的結(jié)構(gòu)等生物知識(shí)，這為新知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。 2.2 高中學(xué)生具備了一定的認(rèn)知能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，對(duì)事物的探究有激情，可以讓他們初步實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模擬科學(xué)探究過(guò)程。 3 教學(xué)方法設(shè)計(jì) 以“自主性(主動(dòng)性)、探究性、合作性”為課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的三個(gè)基本維度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo)，以側(cè)重科學(xué)方法教育為目標(biāo)，本節(jié)課采用“探究—發(fā)現(xiàn)”教學(xué)模式，并配以多媒體輔助教學(xué)，教師通過(guò)列舉事例，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。 “探究—發(fā)現(xiàn)”教學(xué)模式基本程序: 4 教學(xué)過(guò)程概述 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 創(chuàng)設(shè)情境 裕語(yǔ):“種瓜得瓜，種豆得豆” 生物有遺傳現(xiàn)象 設(shè)疑引入 問(wèn)題：在已經(jīng)學(xué)過(guò)的四種大分子物質(zhì)哪種物質(zhì)可能是遺傳物質(zhì)？ 提出問(wèn)題 閱讀材料：探索遺傳物質(zhì)的歷程 展示資料和圖片和學(xué)生共同得出結(jié)論 1．米歇爾發(fā)現(xiàn)核質(zhì)（染色質(zhì)） 2．植物、動(dòng)物體細(xì)胞中都有一定數(shù)量的染色體（展示細(xì)胞中染色體圖片） 3．科塞爾發(fā)現(xiàn)染色體成分：DNA、蛋白質(zhì) 4.孚爾根染色發(fā)現(xiàn)：DNA主要存在于染色體上 閱讀材料，思考，與教師一起得出結(jié)論 染色體與遺傳有關(guān) 引出遺傳物質(zhì)是什么的思考 設(shè)疑 提出問(wèn)題：是DNA還是蛋白質(zhì) 思考 假設(shè) 當(dāng)時(shí)科學(xué)家認(rèn)為是蛋白質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)可能更復(fù)雜 引出遺傳物質(zhì)的條件 總結(jié) 遺傳物質(zhì)的條件 1.遺傳物質(zhì)必須能夠自我復(fù)制 2.含有大量遺傳信息 3遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,但在一定條件下能夠發(fā)生變化,且變化可遺傳 學(xué)生回答 遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)的初步判斷 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法 1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中材料的選擇：噬菌體 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路 如何知道DNA和蛋白質(zhì)在遺傳中的作用 3.結(jié)果觀察（同位素標(biāo)記） 4.結(jié)論描述 思考回答 1選噬菌體的原因（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有DNA和蛋白質(zhì)） 2.把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)觀察它們?cè)谶z傳中的作用 3.觀察子代中的放射性 4.DNA是遺傳物質(zhì) 經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn) 講述過(guò)程，展示多媒體課件，提出問(wèn)題， 1.噬菌體的結(jié)構(gòu) 2.用什么元素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)？ 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明什么？ 4.這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苷f(shuō)蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？ 5.如果要證明蛋白質(zhì)不是該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？ 回答問(wèn)題： 噬菌體的蛋白質(zhì)外殼并沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，在遺傳中起作用的是DNA. 得出結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。 可以引導(dǎo)學(xué)生閱讀p45頁(yè)，埃弗里實(shí)驗(yàn) 教師小結(jié) 其他科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)表明，沒(méi)有DNA的生物，RNA是遺傳物質(zhì) 結(jié)論：DNA是主要遺傳物質(zhì) 知識(shí)介紹 1.DNA的發(fā)現(xiàn)(沃森和克里克在已知DNA中嘌呤堿基等與嘧啶堿基的前提下，又根據(jù)別的科學(xué)家拍攝的DNA的X衍射圖片，建立了雙螺旋模型) 2.DNA的結(jié)構(gòu)（搭建模型加深理解） 3.DNA中的遺傳信息 情感目標(biāo)：合作、堅(jiān)持、多學(xué)科綜合 理解什么叫遺傳信息？ 理解DNA結(jié)構(gòu)與遺傳的關(guān)系 DNA特性：多樣性，穩(wěn)定性，特異性 基因與DNA的關(guān)系 展示圖片，基因與DNA及遺傳的關(guān)系 理解 5.探究活動(dòng) 5.1 探究活動(dòng)之一:實(shí)驗(yàn)材料的探究 ●鋪墊:選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，這是科學(xué)研究取得成敗的關(guān)鍵。無(wú)論是高等的、復(fù)雜的，還是低等的、簡(jiǎn)單的生物，它們共同具有的物質(zhì)基礎(chǔ)都是蛋白質(zhì)和核酸。 ●設(shè)疑:既然都含有蛋白質(zhì)和核酸，你覺(jué)得選擇什么樣的生物做實(shí)驗(yàn)材料才合適? ●學(xué)生討論:(略) ●學(xué)生探究:從真核生物、原核生物、病毒等生物類群來(lái)進(jìn)行分析、比較、篩選最佳材料。 ●教師點(diǎn)拔:越簡(jiǎn)單，越低等的生物，含有的物質(zhì)越少，分析起來(lái)簡(jiǎn)便、快捷、干擾因素少，容易得出結(jié)論，并且誤差小。病毒是最合適的實(shí)驗(yàn)材料，成分與染色體相似，在生殖過(guò)程中兩種成分分開(kāi)，生活史短，繁殖力強(qiáng)。 5.2 模擬、探究、剖析 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 設(shè)疑:噬菌體非常小，實(shí)驗(yàn)時(shí)怎樣觀察? 引導(dǎo)提問(wèn):①DNA和蛋白質(zhì)的化學(xué)元素構(gòu)成? ②“思考題”:為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和DNA作標(biāo)記?用14C和18O等同位素，行嗎? 讀圖、分析 親代噬菌體 細(xì)菌細(xì)胞內(nèi) 子代噬菌體 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼 32P標(biāo)記DNA ◆結(jié)論:噬菌體的復(fù)制過(guò)程中DNA具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)。 (2)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 讓學(xué)生沿著科學(xué)家的思維軌跡，分析每一步實(shí)驗(yàn)說(shuō)明一個(gè)什么問(wèn)題，設(shè)計(jì)的意圖何在?以學(xué)案的形式，事先印發(fā)給學(xué)生: 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 設(shè)計(jì)意圖分析 將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌注射到小白鼠體內(nèi) 將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小白鼠體內(nèi) 將加熱殺死后的S型注射到小白鼠體內(nèi) 將無(wú)毒性的R型細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合，注封到小白鼠體內(nèi) ●質(zhì)疑:同學(xué)們，如果你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家，你認(rèn)為在確定“轉(zhuǎn)化因子”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么? ●學(xué)生討論、交流:(略) ●多媒體展示，[美]艾弗里和他的同事的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生的思維過(guò)程與科學(xué)家的思維過(guò)程進(jìn)行碰撞與比較。 預(yù)測(cè):哪一種情況能促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌?為什么? 實(shí)際:只有加入DNA, R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，并且DNA的純度越高，轉(zhuǎn)化效率越大。 結(jié)論:“轉(zhuǎn)化因子”—DNA, DNA是遺傳物質(zhì)。 gkxx