四川省平昌中學張述才
【教材分析】
本節內容是人教版高中生物必修二第三章第一節的內容，是遺傳學從細胞水平轉向分子水平的過渡章節，是關鍵的節點。本節知識在考試大綱中對學生的要求是：
人類對遺傳物質的探索過程（ⅱ）
即要求學生理解所列知識和其他相關知識之間的聯絡和區別，並能在較複雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價。因此，本節的學習內容不僅要求學生理解記憶，而且要求能靈活運用，對教師的教學有較高的要求。
【學情分析】
學生在此之前學習了細胞層次的遺傳學知識、化學知識和基本實驗知識，可為本節學習提供必要的基礎。同時學生也已經具備了基礎的閱讀理解能力，初步的邏輯推理和思考能力，但還很不完善。
【教學目標】
1、知識目標：（1）總結出「dna是主要的遺傳物質」的探索過程和實驗設計思路。
（2）重點理解噬菌體侵染實驗的過程和原理，以及從實驗中得出的結論，
理解dna是主要的遺傳物質。
2、能力目標：（1）通過重演科學家發現dna是主要遺傳物質的過程，學會科學研究的
方法和實驗設計的基本步驟。
（2）培養學生科學思維的能力。
3、情感目標：（1）概述人類對遺傳物質的探索過程，認同科學認識是不斷深化、不斷
完善的過程。
（2）培養學生的創新及合作精神。
【教學重難點】
1、重點：噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
2、難點：噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
【教學策略】
1、教學方法：問題啟發、分組討論、情境假設、對比歸納等。
2、教學手段：多**課件。
【教學過程】
一匯入：生物的繁殖策略與生物的遺傳
生物的繁殖策略，以哺乳動物為例，區別與青蛙後代多，活幾個算幾個；哺乳動物的後代少，得保證成活率才行。怎麼保證成活率，胎生哺乳。說到胎生哺乳，大家應該理解，對雌性生物來說，懷孕和照顧幼崽期間，生存難度（獲取食物和躲避天敵）很大，因此對於雌性來說**乙個雄性生物是必然的選擇，站在雄性生物的角度，我為什麼要撫養這個後代，動力來自於親緣關係，通俗的說，就是它的確定這個後代是它親生的才行。
有時候，在不確定親緣關係的時候，動物不但不會照顧幼年個體，甚至會發生殘殺幼年個體的行為，比如獅子。（強調人不一樣，人還有文化、道德因素的影響）
明白了生物的繁殖策略，你就更能明白遺傳的重要意義。要想保證遺傳得以完成，那就應該存在這麼一種物質，他在親代和子代中起到「橋梁」 作用，通過他從親代傳遞給子代，保證遺傳的發生。這種物質是什麼呢？
受精作用的知識告訴我們這種物質是染色體，後來科學家證實染色體有兩種成分——dna和蛋白質，哪到底那種是物質才是起到「橋梁」作用的遺傳物質呢？我們今天就沿著科學家的足跡來學習這部分內容。
總結：遺傳是生物的剛需，遺傳需要有在親子代中起到「橋梁」作用的物質。
我將這節課的內容分成三部分來和你們一起來學習，第一部分為基礎知識梳理，重點是第二部分噬菌體侵染細菌實驗（重點），第三部分我們一起來談談我們通過學習科學家探索dna是主要遺傳物質的過程中的收穫。
二基礎知識梳理（自學教材p42-p46完成學案一）
學案一后附。
教學活動：學生自學 → 課堂展示 → 老師點評
設計意圖：通過學生自己進行有目的、有重點地閱讀教材，主動獲取知識，引導學生注重教材，培養學生獲取資訊的能力。同時通過對學習內容進行整理對比、歸納，使所學知識由點到線，串聯起來。
同時通過課堂展示，培養學生的語言表達能力和交流能力。
三噬菌體侵染實驗（學案二）
學案二后附。
教學活動：
1介紹研究背景
2023年的諾貝爾生理學和醫學獎授予了三位遺傳學家，他們是德爾布呂克、盧里亞和赫爾希，以表彰「他們利用噬菌體作為實驗材料，他們發現了病毒的複製機制和基本結構」 ；榮譽首先應歸功於德爾布呂克，是他把噬菌體的研究從含糊的經驗知識變成了一門精確的科學；德爾布呂克、盧里亞和赫爾希三人為「噬菌體學派」的創始人。
德爾布呂克的外公是李比希（德國化學家），導師玻爾是量子力學的巨匠（和愛因斯坦就量子論爭論，奠定了量子力學的發展），受到玻爾發表了《光與生命》的演講，導致他從此由物理學轉向生物學研究。2023年，德爾布呂克到美國加州理工學院摩爾根實驗室從事遺傳學研究。但是，他發現乙個理論物理學家成天要在顯微鏡下與果蠅染色體打交道是多麼困難。
正在他產生動搖、舉棋不定時，噬菌體研究吸引了德爾布呂克，他很快意識到，噬菌體是一種理想的遺傳學材料。寄主菌與噬菌體的實驗結果分析簡單，實驗一天之內就能完成，有關技術易於掌握。
2023年12月，德爾布呂克在一次物理學年會上結識了同樣從事噬菌體研究的盧里亞，兩人開始了合作研究。成立了「噬菌體小組」，赫爾希也在不久後參加了「噬菌體小組」。「噬菌體學派」培養了一大批分子生物學家，其中很多都獲得了諾貝爾生理學和醫學獎，包括後面我們馬上就要學到的沃森。
赫爾希（和蔡斯（設計並完成了「噬菌體侵染實驗」，但是此實驗的成功，建立在德爾布呂克（max delbruck）和盧里亞（salvador luria）對噬菌體研究的基礎之上。
2介紹噬菌體結構模式圖及侵染細菌過程示意圖（圖略）
3 赫爾希和蔡斯實驗過程（見學案二）
設計意圖：通過一些列問題串的引導學生通過思考，討論，表達。在討論中學習新的知識，同時也培養了學生的合作精神、科學研究的基本流程和科學思維的方法。
科學家專注於科學研究的態度、獻身科學的精神以及智慧型的頭腦、巧妙的實驗設計都會深深的吸引學生，並對他們產生深刻的影響，在培養學生學習的興趣方面具有不可替代的作用，甚至能使學生由簡單的「興趣」向「志趣」轉化，為他們一生的理想奠基。
四成功啟示
1 科學的實驗材料
① 分析經典的遺傳學遺傳材料：豌豆→果蠅→噬菌體（培養周期短，懶惰推動科技的進步，還比如洗衣機等，但是你們懶惰是真的懶惰 ）。
② 分析噬菌體的優勢：僅注入遺傳物質dna，區別於hiv。
③ 分析肺炎雙球菌的優勢：感受態的肺炎雙球菌吸收外源dna，集成為自身dna的一部分，r型細菌剛好整合和s型細菌中控制莢膜合成的dna。但不是所有的生物都有這種能力，比如人。
④ 總結教材實驗選擇的實驗材料及選擇的理由（學生課後完成）。
2 科學的實驗方法
① 理解合適實驗方法的重要性，比如艾弗里的實驗，不能讓人信服。
② 理解科學與技術分關係，科學的的進步依賴於技術的進步；（還比如，細胞學說與顯微鏡，光合作用o2**於h2o與同位素標記的方法）。
3 科學思維
①科學學說的建立過程是乙個不斷開拓、繼承、修正和發展的過程。沒有德爾布呂克對噬菌體的前期研究，這個實驗時不可能成功的；沒有同位素標記法在生物學研究中的成熟運用，這個實驗時不可能成功的。因此科學發現是許多科學家協作研究、共同努力的結果，科學學說的建立過程是乙個不斷開拓、繼承、修正和發展的過程；
② 科學的優勢不在於單個科學結論有多麼深刻，多麼有見地，而是在於下進行科學研究的人人已經不用從零開始進行，任何人的工作，如果只能從零開始的話，那能得到的最大成果只能是乙個天才一生精力、體力的總和。可是科學方法出現以後，科學成果就可以累加起來。
五課堂練習
1艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，都能證明dna是遺傳物質，這兩個實驗的研究方法可能有：①設法把dna與蛋白質分開，研究各自的效應；②放射性同位素標記法。下列有關敘述正確的是（ ）
a.兩者都運用了①和b.前者運用了①，後者運用了②
c .前者只運用了①，後者運用了①和② d .前者只運用了②，後者運用了①和②
2如果用15n、32p、35s共同標記噬菌體，讓其侵染未被標記的大腸桿菌，在產生的子代噬菌體的組成結構中，能夠找到的標記元素為（ ）
a .在外殼中找到15n和35sb .在dna中找到15n和32p
c .在外殼中找到15nd .在dna中找到15n、32p和35s
3下列關於遺傳物質的說法，錯誤的是（ ）
① 真核生物的遺傳物質是dna；② 原核生物的遺傳物質是rna；③ 細胞核中的遺傳物質是dna ；④ 細胞質中的遺傳物質是rna；⑤ 甲型h1n1流感病毒的遺傳物質是dna或rna
abcd . ③④⑤
4下列是生物學發展史上的幾個重要實驗，其中沒有應用同位素標記技術的是（ ）
a .研究分泌蛋白的合成與分泌途徑 b .驗證光合作用釋放的氧氣全部來自於水
c .肺炎雙球菌的轉化實驗d .噬菌體侵染細菌的實驗
【板書設計】
dna是主要的遺傳物質
一基礎知識：學案一
二噬菌體侵染實驗：學案二
三科學思維：1實驗材料
2 實驗方法
3 科學思維
學案一 ：基礎知識梳理
（自學教材p42-p46完成知識梳理）
【早期推測】
1推測：20世紀20年代，大多數科學家推測是生物體的遺傳物質。
2 依據： ，可能蘊含著遺傳資訊。
【肺炎雙球菌轉化實驗】
1肺炎雙球菌
2格里菲斯的體內轉化實驗
a：r 型活細菌，注入小鼠 → 結果小鼠不死亡。
b：s 型活細菌，注入小鼠 → 結果。
c：加熱殺死 s 型細菌，注入小鼠 → 結果。
d：加熱殺死 s 型細菌 + r 型活細菌，注入小鼠 → 結果。
結論：加熱殺死的 s 型細菌中，含有某種使 r 型細菌轉化為s 型細菌的 。
3艾弗里的體外轉化實驗
a：s 型菌的多醣，與 r 型活菌混合培養 → 結果出只出現 r 型菌落。
b：s 型菌的蛋白質，與 r 型活菌混合培養 → 結果。
c：s 型菌的dna，與 r 型活菌混合培養 → 結果。
d：s 型菌的的 dna+ dna酶，與 r 型活菌混合培養 → 結果。
結論：才是使 r 型細菌產生穩定遺傳變化的物質。
【噬菌體侵染實驗】
1科學家：。
2實驗材料：。
3實驗方法：。
4結論：。
【菸草花葉病毒實驗】
1菸草花葉病毒的組成：。
2過程：① a組：菸草花葉病毒，侵染菸草 → 菸草未被感染
② b組：菸草花葉病毒，侵染菸草 → 菸草被感染
3 結論：。
綜上：是主要的遺傳物質。
【遺傳物質的比較】
學案二 ：噬菌體侵染實驗
問題一：如何才能直接觀察到噬菌體侵入細菌的只有dna而沒有蛋白質？
問題二：怎樣得到同位素標記的噬菌體？
問題三：14c、15n、3h、18o、32p、35s 等同位素，本實驗選擇哪種元素進行標記？為什麼？
DNA是主要的遺傳物質
班級姓名 學習目標 1 結合教材 分析肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程 重難點 2 結合教材 分析t2噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程 重難點 3 闡述菸草花葉病毒的特點，歸納dna是生物主要的遺傳物質 一 對遺傳物質的早期推測 20世紀20年代，大多數科學家認為是生物體的遺傳物質，20世紀30年代，人...
教學反思 DNA是主要的遺傳物質
dna是主要的遺傳物質 教學反思 一 本堂課設計初衷 本節課人教版必修2第三章第一節，教材首先通過經典實驗證明了dna是遺傳物質，之後列舉少數生物以rna為遺傳物質的事實，得出 dna是主要的遺傳物質 這一結論。本節內容在結構上體現了人們對科學概念的探索認識的過程和方法，是進行 式教學的極佳素材。但...
DNA是主要的遺傳物質教學設計 優質課
1 教材分析 1 教材的地位和作用 dna是主要的遺傳物質 是人教版普通高中新課程生物必修2 遺傳與進化 中第3章第1節的內容。本節首先是以 問題 的形式呈現了曾經在科學界爭議了很長的問題 dna 和蛋白質究竟誰是遺傳物質？目的在於引導學生思考如何對這一問題進行研究，激發學生的探索慾望 接著介紹了2...