高中生物学 人教版 必修2《基因的本质》DNA是主要的遗传物质（第二课时）

第1节：DNA是主要的遗传物质（第二课时）

1.教材分析

“DNA是主要的遗传物质”是人教版高中生物学教材必修2《遗传与进化》第3章第1节的内容,

“噬菌体侵染细菌”实验是本节的第2课时。20世纪40年代，由于当时科学界普遍认为蛋白质是遗传物质,

这种传统观念严重阻碍了艾弗里的实验结论被人们所接受。赫尔希和蔡斯实验的出现才使人们接受了

DNA是遗传物质这一结论，同时反映了人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。本节课的

重点是噬菌体侵染细菌的实验原理和过程，难点是噬菌体侵染细菌的实验结果分析。

2.学情分析

知识储备方面：学生已学会肺炎链球菌转化实验的关键思路，即将蛋白质、DNA、多糖等物质分离后单独

研究它们的作用。本课实验是对DNA是遗传物质的再认识，通过对这个实验的学习，学生不仅要认识到

DNA是T2噬菌体的遗传物质，更重要的是要学会科学家设计此实验的原理和方法。

探究能力方面：学生对生物学探究活动的过程已有一定的认识，初步具备了设计简单实验的能力和一定的

逻辑和推理能力，能够对实验结果进行逻辑推理分析。

3.素养目标

目标1目标2目标3

通过分析噬菌体侵染细菌的通过对噬菌体侵染细菌实验认同科学技术对生物科学发

过程，提出问题、作出假设、设计结果的分析与讨论，阐明DNA展的促进作用，体会科技进步在探

实验、演绎推理、分析实验结果;作为遗传物质在亲子代之间具有索真理的道路上的重要作用。

在问题引导、演绎推理和合作交流连续性，发展物质与能量观及结构

中提高科学思维和科学探究能力。与功能观。

4.教学思路

基于教材与学情分析，参照新课标内容要求3.L1,教学提示“创造条件让学生应用有关知识和思维,

体验科学家探索遗传奥秘的过程（科学思维、科学探究）”据此本节课的教学思路制定如下：

教学环节教学活动设计意图

思考艾弗里实创设情境

9验结论不被接-------->还原史实

受的原因激发兴趣

今观看动画-------->认识实验材料

独立思考发展科学思维

->-------->

提出假说能力

应用模型合作探究

思考讨论-------->亲身体验

展示结果渗透素养

分析结果培养学生的证

-»修订结论-------->据意识

明确DNA是

培养的学生的

主要的遗传物-------->

社会责任

质

5.教学过程

【教师活动】展示科学历史研究历程:

情境

1944年艾弗里提出DNA是遗传物质的观点没有被大众接受，其中噬菌体小组对艾弗里

导入采用的生化分析有着深入骨髓的排斥。

1952年，赫尔希和蔡斯以噬菌体为实验材料，完成了T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，解

决了人们关于遗传物质的争议。

【学生活动】回顾格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验和艾弗里肺炎链球菌的体外转化

实验，思考艾弗里的实验结论不被大众接受的原因。

【设计意图】创设情境，还原史实，引出噬菌体侵染细菌的实验，唤醒学生的探究欲望。

【教师活动】播放介绍T2噬菌体的音频和动画。

认识T2【学生活动】观看、聆听噬菌体的动画。明确T2噬菌体侵染大肠杆菌依次经历吸附、

噬菌体注入、合成、裂解和释放等过程。

【设计意图】认识T2噬菌体这种生物，为下一步的实验设计和探究提供可选择的材料。

【教师活动】T2噬菌体侵染大肠杆菌，将什么物质注入大肠杆菌体内，有几种可能的

情况？

【预设】对学生的猜测进行归纳整理

假设1.仅DNA进入假设2.仅蛋白质进入假设3.DNA和蛋白质都进入

【学生活动】

提出问题

【提出问题】了解噬菌体侵染细菌的过程后产生疑惑:T2噬菌体侵染大肠杆菌时，进入

作出假设

大肠杆菌细胞内的究竟是什么物质？

【作出假设】利用教师提供的噬菌体和大肠杆菌的模型大胆猜测、演示三种侵染结果，

并组织语言表达自己的观点。

【设计意图】利用噬菌体和大肠杆菌模型，引导学生将抽象的问题转化为可视化的形象

的具体问题。鼓励学生提出问题，并针对提出的问题作出假设，明确探究目的。

【教师活动】

设计实验【发布任务】设计实验方案，确定T2噬菌体注入大肠杆菌的物质。

演绎推理【任务分解】

1.如何对噬菌体内的蛋白质和DNA进行“追踪”？

2.选择哪种放射性同位素标记噬菌体的蛋白质和DNA?

追问：为什么不用14c标记？

3.能否将一个噬菌体的蛋白质和DNA同时标记？

提示：放射性同位素探测仪能探测到放射性的存在、位置以及强度，但是无法辨别放射

性是由哪种成分发射出来的。

【重难点突破】

1.如何用放射性同位素32P和35s分别标记噬菌体的DNA和蛋白质？

2.用什么方法将大肠杆菌与未侵入的噬菌体颗粒分离，以便分别检测其放射性？

组织学生分小组合作设计实验思路，教师进行点评，并完善其设计方案。

【演绎推理】

组织学生利用学案和教具演绎推理不同假设下噬菌体和细菌混合培养液中放射性的分

布情况。

评价学生演绎推理的结果和预期的实验结论。

【学生活动】

【解决问题】

L回顾必修一分泌蛋白和卡尔文循环的研究过程，明确追踪微观世界物质的方法为放射

性同位素标记法。

2.回顾蛋白质和DNA的元素组成，蛋白质的元素组成是：CHONS等；DNA的元素

组成是：CHONP。为了区分蛋白质和DNA,需选择蛋白质和DNA特有的元素。

3.结合提示明确标记噬菌体的方案。

【重难点突破】活动一：小组讨论交流，写出实验思路

【展示汇报】各组派代表展示设计成果

【交流评价】生生互评实验方案，并完善实验方案。

【演绎推理】活动二：演绎推理不同假设下噬菌体和细菌混合培养液中放射性的分布情

况

【展示汇报】展示演绎推理结果，并预期实验结论。

【设计意图】通过层层设问，引导学生往预设的方向思考并理解噬菌体侵染细菌实验的

原理、自变量控制、因变量检测等关键要素。鼓励学生自主设计实验方案，让学生亲历科学

家的探究过程，提高学生的实验探究能力。利用学案和教具将演绎推理过程形象化、具体化,

有助于促进学生科学论证、演绎推理等高阶思维的提升。

【教师活动】展示赫尔希和蔡斯的原始实验结果，整理整个假说演绎法的流程，组织学

生根据实验结果得出结论。

【预设】大部分学生仅根据试管中放射性情况的分布，得出实验结论：DNA是T2噬菌

体的遗传物质。

【修订】展示赫尔希和蔡斯实验结果中子代噬菌体的放射性情况，根据亲子代噬菌体放

射性情况，明确只有DNA才是联系亲子代噬菌体的物质。

回顾第1课时DNA的两个特点：1.控制生物体的性状；2.引起的性状变化是可以遗传

的。此处引出DNA的第3个特点：在亲子代间具有连续性。

赫尔希和

完善板书

蔡斯的实

【小结】DNA是生物体的遗传物质。

验验证

【学生活动】

【实验验证】根据赫尔希和蔡斯实验中试管里放射性分布的情况得出结论：T2噬菌体

侵染大肠杆菌时，只有DNA注入，蛋白质外壳仍留在细胞外。

根据亲子代噬菌体放射性的连续性得出DNA在亲子代间具有连续性。

【修订实验结论】DNA才是T2噬菌体的遗传物质。

认同DNA具备作为遗传物质的所有条件，认同DNA是生物体的遗传物质。

【设计意图】赫尔希和蔡斯的实验现象作为验证材料，得出结论；培养学生的证据意识。

【教师活动】

【小结】总结遗传物质的特点

1.控制生物体的性状2.引起的性状变化可遗传3.在亲子代间具有连续性

【总结】从1928年格里菲思的肺炎链球菌转化实验，到1944年艾弗里实验，再到1952

年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验，前后经历24年，人们才确信DNA是遗传物质。1957

年施拉姆和格勒进行了烟草花叶病毒的研究证明遗传物质除了DNA外，还有RNA,RNA

是某些病毒的遗传物质。所以说在整个生物界中，DNA不是所有生物的遗传物质，但它是

绝大多数生物的遗传物质，DNA是主要的遗传物质。

【学生活动】

回顾历史

明确遗传物质的特点

总结成就

回顾遗传物质发现的历史，体会一代代科学家们所做的实验有如阶梯式递进的攀登，科

点明主题

学成就在本质上是积累的结果，我们唯有脚踏实地，勤奋钻研，不断创新进取，才能为国家

和社会做出应有的贡献。

【设计意图】建立知识前后的逻辑关系；培养学生的社会责任。

6.板书设计

7.教-学-评一体化自测量表

第1节DNA是主要的遗传物质

第2课时噬菌体侵染细菌实验

课题课时

达成学习目标：达成评价：优秀（）

1能够说出噬菌体侵染细菌的实验原理和过程良好（）

2能够对噬菌体侵染细菌的实验结果进行分析。及格（）

任务驱动的学习活动嵌入评价

任务：设计实验方案，确定噬菌体注入大肠杆菌的

T2能提出同位素标记的跟踪方法4分（）

物质

不能提出同位素的跟踪方法0分（）

活动一：小组交流讨论，写出实验方案

能正确选择标记的放射性同位素4分（）

问题1.如何对噬菌体内的蛋白质和DNA进行“追踪”,观

不能正确选择标记的放射性同位素0分（）

察其去向？

能正确对噬菌体进行同位素标记4分（）

问题2.选择哪种放射性同位素标记噬菌体的蛋白质和

不会对噬菌体进行同位素标记0分（）

DNA?追问：为什么不用14c标记？

知道保温、搅拌、离心的作用4分（）

问题3.能否将一个噬菌体的蛋白质和DNA同时标记？

不知道保温、搅拌、离心的作用0分（）

问题4和问题5小组交流谈论，写出实验思路。

能正确应用演绎推理法4分（）

活动二：演绎推理不同假设下噬菌体和细菌混合培养液

不能正确应用演绎推理0分（）

中放射性的分布情况

本节课素养发展目标发展评价

1.通过学习噬菌体的结构及噬菌体侵染细菌的过程，认能准确说出噬菌体侵染细菌的过程4分（）

识生物多样性，形成结构与功能相适应的生命观念。能简单说出噬菌体侵染细菌过程2分（)

2.通过分析噬菌体侵染细菌的过程，提出问题、作出假不能说出噬菌体侵染细菌的过程。分（)

设、设计实验、演绎推理、分析实验结果；在问题引导、能准确分析噬菌体侵染细菌实验的结果4分（)

演绎推理和合作交流中提高科学思维和科学探究能力。能简单分析噬菌体侵染细菌实验的结果2分（)

3.通过对噬菌体侵染细菌实验结果的分析与讨论，阐明不会分析噬菌体侵染细菌实验的结果0分（)

DNA作为遗传物质在亲子代之间具有连续性,发展物质能阐明DNA分子在亲子代间的连续性4分（)

与能量观及结构与功能观。能简单说明DNA分子的连续性2分（)

4.认同科学技术对生物科学发展的促进作用，体会科技不能阐明DNA分子在亲子代间的连续性0分（)

进步在探索真理的道路上的重要作用。

8.课时作业

第1节DNA是主要的遗传物质

1.科学家重复赫尔斯和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，用