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，通过时间轴展示科学发现史导入，引导学生回忆遗传学定律与科学方法，梳理遗传物质应具备的稳定、复制等特征，搭建前后知识联系的学习支架。 以科学史为主线，通过问题链驱动实验分析，如格里菲思实验的对比分析培养科学思维，艾弗里实验中阐释“加法原理”“减法原理”落实变量控制方法，噬菌体侵染实验的模型构建提升探究实践能力，激发学生严谨求实的科学态度。助力学生掌握实验分析方法，为教师提供核心素养导向的结构化教学路径。

必修二第3章第1节 DNA是主要的遗传物质 学习目标 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、 培养学生的科学和专业精神，激发学生的爱国情怀和责任担当意识教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 教学意图 1、情境导入 教师：时间轴展示科学发现史。 问题：依据科学家研究过的生物学事实，你认为作为遗传物质，应该具有哪些特征？ 为什么蛋白质是遗传物质的观点占主导地位？ 学生：跟随时间轴回忆之前复习的主要遗传学定律、发现、所用科学方法。 问题要点:稳定、可以储存遗传信息，精准复制，控制性状，传递给子代…… 蛋白质是大分子，氨基酸的不同排列组合可以储存多种多样的信息。 通过时间轴的展示，让学生体会科学的发现是一个漫长的过程。 2、小组讨论：分析格里菲思的体内转化实验 学习任务 任务一: 自主分析格里菲思的体内转化实验，得出结论是？ 教师：介绍格里菲思体内转化实验的具体过程。 A. R活细菌 小鼠不死亡 B. S活细菌 小鼠死亡，分离出S活 C. 加热致死的S型细菌 小鼠不死亡 D. R活+加热致死的S型细菌 小鼠死亡，分离出S活 问题：（1）对比A.B组的实验现象，说明了？ （2）你如何理解C组中的加热杀“死”？ （3）格里菲斯为什么还要从病死的小鼠中分离细菌？ （4）为什么D组会出现S型细菌？ 学生： 问题1要点：S型细菌使小鼠死亡 问题2要点：所谓的死只是它没有了独立的感染能力。蛋白质失活。 问题3要点：分析小鼠的死因，不分离不能说明小鼠的死是因为S型菌导致的。 问题4要点：S型菌存在“转化因子”。 教师：板书 发现问题→格里菲思第三四组实验 提出假设→S型菌有“转化因子” 下一步就是实验验证，第一个对权威发起挑战的是艾弗里等人。 通过对问题的回答，让学生学会自主分析实验。掌握科学探究的基本思路和方法。 3、肺炎双球菌的体外转化实验 学习任务 任务二: 艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作中最大的困难是什么？他是如何解决的 教师：通过问题引导学生体验艾弗里的实验思路。并引出自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 问题1：根据假说转化因子可能是什么物质？ 问题2：从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？实际操作过程中最大的困难是什么。 学生： 问题1要点：可能是DNA、蛋白质、多糖等。 问题2要点：从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异地去除一种物质，然后观察在无这种物质的情况下，实验结果有什么变化最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质。 教师：展示艾弗里的实验过程 问题1：艾弗里做第一组的目的是？ 问题2：实验结论是？ 学生： 问题1要点：确保细胞提取物中含有转化因子 问题2要点：DNA是“转化因子”。 教师总结科学方法 在对照实验中，可以人为去除某种影响因素，比如艾弗里实验中，实验组特异性地去除了DNA，这就是在控制变量中做了“减法”。也可以与常态比较，人为增加某种影响因素，做“加法”。比如，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，实验组分别加温、滴加FeCl3、滴加肝脏研磨液的处理。这些都符合单一变量原则。 教师：板书 实验验证→艾弗里体外转化实验 引导学生，理解自变量控制中，以及“加法原理”和“减法原理”。 4、噬菌体侵染细菌的实验 学习任务 任务三：噬菌体侵染细菌的实验为什么更具有说服力？ 教师：艾弗里设计了严谨的实验，提出了大胆的观点，仍有人对实验结论表示怀疑。如何才能更具有说服力呢？就是将DNA和蛋白质彻底分离。请同学们阅读课本44-45页，回答下列问题 问题1：噬菌体结构及其如何侵染细菌 问题2：在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用（32P）和（35S）标记噬菌体的DNA和蛋白质，下图所示标记元素所在部位依次是（14） 问题:3：为什么要分组分别标记？如何标记？ 学生： 问题3要点：根据自显影技术，只能检测物质是否具有放射性，不能检测元素种类。因此不能区分蛋白质和DNA。先用含有32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养噬菌体。 引导学生了解噬菌体并归纳总结。 模型构建 教师：请同学们根据所给的流程和图形，模拟侵染过程，预期实验结果。（请同学代表到黑板用模型模拟过程）。并完成实验各过程目的。 搅拌目的： 离心目的： 学生： 讨论完成学案画图模拟。代表完成模型模拟，并预期结果。32P组沉淀具有放射性，上清液没有放射性；35S组上清液有放射性，沉淀没有放射性。 搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 教师：同学们的设想是不是正确的呢？咱们来看实验结果。 问题：预期结果和真实实验结果有什么区别？请你解释说明。 学生： 问题要点：预期结果是有和无，实验结果是强和弱。32P上清液有少量放射性是因为有些噬菌体吸附后没有注入核酸而脱落离心后进入上清液或大肠杆菌裂解后释放出子代噬菌体。35S沉淀有少量放射性是因为搅拌不充分导致亲代噬菌体没有全部和大肠杆菌分离，离心后进入沉淀。 教师： 问题1：两组实验结果证明？ 问题2：检测上清液和沉淀的放射性之后，为什么还要检测子代噬菌体？ 学生： 问题1要点：DNA进入了大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面。 问题2要点：噬菌体注入细菌的物质不等同于遗传物质。遗传物质必须是可以控制性状，亲代和子代具有连续性的物质。 教师：板书 实验验证→艾弗里体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 得出结论→DNA是遗传物质 对于生物事实构建模型充分理解实验过程。阐释生命现象和规律。 5、DNA是主要的遗传物质 学习任务 任务四：如何证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA？ 教师：请同学们讨论实验方法，并预期实验结果。 学生： 可以分离烟草花叶病毒，将RNA和蛋白质分离提纯，分别接种烟草，观察烟草是否感染。 教师：板书 进一步实验→烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 得出结论→DNA是主要的遗传物质 合理设计实验，应用拓展。 6、课堂总结 梳理总结 教师：总结遗传物质的表格，让学生进行填写，总结规律。 学生：填写表格。 遗传物质总结 真核生物 原核生物 DNA病毒 RNA病毒 蛋白质病毒 遗传物质 基础知识落实。 板书设计 第一节 DNA是主要的遗传物质 发现问题→格里菲思第三四组实验 提出假设→S型菌有“转化因子” 实验验证→艾弗里体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 得出结论→DNA是遗传物质 进一步实验→烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 得出结论→DNA是主要的遗传物质 模型建构 作业 课后习题 8 学科网（北京）股份有限公司 $