3.1 DNA是主要的遗传物质教学设计2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学教学设计聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心知识点，通过梳理人类对遗传物质的探索过程展开。课堂导入从孟德尔遗传因子、萨顿假说、摩尔根实验到染色体组成的问题，引导学生思考遗传物质是蛋白质还是DNA，构建前后知识联系的学习支架。 该资料亮点在于以三大经典实验为核心，运用实验分析法、小组讨论等学科特色教学方法，结合“减法原理”“同位素标记技术”等科学思维，通过实验动画和流程图可视化步骤。培养学生科学思维与探究实践能力，帮助学生理解实验设计逻辑，提升科学分析能力，为教师提供清晰教学思路和具体实施策略。

教学课题 第3章第1节 DNA是主要的遗传物质 课时安排 1 课时 主备人 参备人 教学班级 教学课型 新授课 备课 分备时间 集备时间 课标要求 1.总结人类对遗传物质的探索过程。 2.分析肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理与结论。 3.说明DNA是主要的遗传物质。 教材分析 本节是遗传学核心基础，通过三个经典实验证明DNA是遗传物质，逻辑严密，是培养科学探究与实验思维的重要内容。 学情分析 学生已了解基因、染色体、DNA等名词，但对实验设计思路、同位素标记、对照原则理解不足，需逐步引导。 教学目标 1.阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程 2.说明DNA是主要的遗传物质 3.说明自变量控制中的 “加法原理”和“减法原理” 4.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。 教学重点 （1）肺炎链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）肺炎链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 教学方法 讲授法、实验分析法、对比归纳法、小组讨论 教学准备 PPT课件、实验动画、实验流程图 教学思路 导入→对遗传物质的早期推测→格里菲思实验→艾弗里实验→噬菌体侵染细菌实验→RNA病毒实验→总结DNA是主要遗传物质→课堂检测→作业 教 学 过 程 教学环节 教学内容及教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 19世纪中期：孟德尔通过豌豆杂交实验证明了生物的性状是由遗传因子控制的。 1903年：萨顿通过对蝗虫细胞的观察，推论：基因位于染色体上。 1909年：摩尔根通过果蝇杂交实验证明：基因位于染色体上。 20世纪中期：科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。 提问：在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？ 思考、猜测，进入学习。 激发探究欲。 新知探究：对遗传物质的早期推测 【知识讲解】对遗传物质的早期推测 20世纪20年代，大多数科学家认为：蛋白质是生物体的遗传物质。 ①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子； ②氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。 20世纪30年代，人们才认识到： ①DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子； ②组成DNA的脱氧核苷酸有4种； ③每种脱氧核苷酸都有一个特定的碱基。 但对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 了解历史背景。 铺垫实验逻辑。 新知探究：肺炎链球菌的转化实验 【知识讲解】肺炎链球菌的转化实验-体内转化实验 (1)科学家:英国微生物学家格里菲思 (2)实验材料:肺炎链球菌、小鼠 (3)实验过程：结合图3-2，进行讲解分析 格里菲思推断：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质—转化因子。 【问题思考】这种转化因子究竟是什么物质呢？ 【知识讲解】肺炎链球菌的转化实验-体外转化实验 (1)科学家：艾弗里及其同事 (2)实验材料：肺炎链球菌 (3)实验设计思路: 把S型细菌的各种物质分开，单独、直接地观察它们的作用。 (4)实验过程： 结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 实例: 在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。 减法原理: 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 实例: 在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。 分析实验步骤，归纳对照与结论。 理解实验设计与减法原理。 新知探究：噬菌体侵染细菌的实验 【知识讲解】噬菌体侵染细菌的实验 (1)科学家:赫尔希和蔡斯 (2)实验材料:T2噬菌体 专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 (3)实验方法:放射性同位素标记技术 组成元素 蛋白质：C、H、O、N、S 35S DNA：C、H、O、N、P 32P (4)实验过程 ① 培养带标记的噬菌体： ②噬菌体侵染大肠杆菌 说明蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，子代噬菌体不具有亲代噬菌体的蛋白质。 实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。 分析结果误差原因。 突破难点，理解同位素技术。 新知探究：烟草花叶病毒侵染烟草的实验 【知识讲解】 后来的研究证明，遗传物质除DNA外，还有RNA。有些病毒不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，遗传物质为RNA。 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 【知识总结】 识记特例 构建概念图 完善知识体系。 形成核心结论 巩固新课 小结回顾 梳理：三大实验的思路、方法、结论 课堂检测 PPT 原题，当堂订正。 作业设计 基础性作业 完成教材课后练习与应用 拓展性作业 列表比较格里菲思、艾弗里、赫尔希—蔡斯三个实验的方法与结论。 板书设计 第1节 DNA 是主要的遗传物质 1.早期推测：蛋白质→DNA 2.肺炎链球菌的转化实验 格里菲思：存在转化因子 艾弗里：DNA是遗传物质（酶解法、减法原理） 3.噬菌体侵染细菌的实验：DNA进入细菌，是遗传物质（同位素标记） 4.结论：DNA是主要的遗传物质 教学反思 本节课围绕三大经典实验展开，学生能理解DNA是遗传物质的核心结论，对实验流程有整体把握。但在艾弗里实验的酶处理逻辑、噬菌体实验的标记选择与误差分析上仍理解模糊，部分学生混淆体内与体外实验的结论。课堂时间偏紧，讨论不够充分。后续教学应放慢推理节奏，用流程图可视化实验步骤，强化对照原则与变量分析，增加错题辨析，提升学生科学实验分析能力。 学科网（北京）股份有限公司 $