高中生物-DNA是主要的遗传物质教学设计学情分析教材分析课后反思

《DNA是主要的遗传物质》教学设计

一.创设情景，导入新课

设疑提问：

1性状是受什么控制的？

2基因和染色体的关系是怎样的？

3.染色体是由哪两种化合物组成的，作为遗传物质的应该是哪一

种物质？

二.对遗传物质的早期推测

指导学生读教材思考：

1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？

2.为什么会有这种认识？

讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点

处于主导地位。

三.引导探索

（一）、肺炎双球菌的转化实验

教师用多媒体展示肺炎双球菌转化实验（四组，见教材43页）。

并提出问题：

L实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？

2.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、

四组又说明什么？

3.该实验能否证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？

4.艾弗里实验最关键的设计思路是什么？

教师引导学生共同得出结论：

第一、二组起对照作用，证明R型细菌和S型细菌的作用，同时

可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接进行第四组。

第一、二组说明了R型细菌不具有致死性,S型细菌具有致死性；

第二、三组说明了死亡的S型细菌不具有致死性；第三、四组说明了

R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌，并且这种转

化的性状可以遗传。

该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论是S型细菌中有一种转

化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。

最关键的设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开，

分别与R型活细菌混合培养，直接、单独地观察它们的作用。

（二）、噬菌体侵染细菌的实验

课件展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验（教材第45

页）。

提出问题供学生讨论，教师深入小组成员中参与讨论。

1.该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？

2.用为、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和180进行

标记？

3.如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？

4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子

代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？

5.此实验的指导思想是什么？

6.此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？

教师引导学生共同得出结论：

用同位素标记法。

用药、却标记是因为DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；

蛋白质中有S而DNA中没有So而DNA和蛋白质中均含有C和0两种

元素。

用带35s的噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体都不带标记。用

带叩的丁2噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体带标记。用叩标记

蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质

没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体

内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。

由实验过程分析可知：噬菌体是在自身DNA的作用下在细菌体内

完成增殖的。DNA是自我复制形成的，蛋白质是在DNA指导下合成的。

指导思想是将DNA与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独

地观察它们的作用。

证明了DNA能自我复制，具有连续性；能指导蛋白质课件展示赫

尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验（教材第45页）。

（三）、烟草花叶病病毒感染烟草的实验

教师提供给学生烟草花叶病病毒相关知识，引导学生设计实验方

案证明RNA也是遗传物质（参照前面的实验）的合成。结论：DNA是

遗传物质，蛋白质不是。

四。归纳总结：

教师让学生根据以上实验思考问题：

不同生物的遗传物质是什么？

五.拓展升华

1.请学生思考并回答教材课后习题。

2.结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验，分析作为

遗传物质应具备哪些特点？

DNA是主要遗传物质评测练习题

1.下列有关“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的

异同点的叙述，正确的是（）

A.实验材料都是原核生物B.都利用了放射性同位素标记

法

C.都能证明DNA是主要的遗传物质D.实验设计思路都是设法将蛋

白质和DNA分开，单独观察其作用

2.在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细

菌中提取的DNA并与R型细菌混合培养，结果发现培养基上仅有R

型菌生长。设置本实验步骤的目的是（）

A.证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNA

B.用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质

C.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素

D.与“以S型活细菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照

3.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，

在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为（）

A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32P

C.在外壳中找到15ND.在DNA中找到15N、32P

和35S

4.下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）

A.分别用含有35s和32P的培养基培养噬菌体

B.分别用35s和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行

长时间的保温培养

C.用35s标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是

搅拌不充分所致

D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验说明DNA是主要的遗传物质

5.下列关于艾弗里的“肺炎双球菌转化实验”的叙述中错误的是（）

A.需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定

B.配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖

C.转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系

D.实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质

6.格里菲思的肺炎双球菌转化实验（）

A.证明了DNA是遗传物质B.证明了RNA是遗传物

质

C.证明了蛋白质是遗传物质D.没有具体证明哪一种物

质是遗传物质

7.下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述，错误的是（）

A.需要对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定

B.转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系

C.肺炎双球菌的遗传物质主要存在于拟核

D.实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是

8.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，

上清液的放射性占15%,沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性

的原因可能是（）

A.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌

B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离

C.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体

D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳

9.如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种

病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一

代病毒是（）

”黑①①①①

ABCD

10.下列对“遗传物质探索历程”的叙述错误的是()

A.最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴

含遗传信息

B.沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了构建物理模型的方法

C.艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的观点，得到了科

学家们的一致公认

D.培养R型活细菌时加入S型菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细

菌

11.下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述，正确的是

()

A.分别给小鼠注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌，小鼠均不死

亡

B.将S型活细菌与加热杀死的R型细菌用培养基混合培养，可以检

测到这两种细菌

C.用含35s标记的噬菌体侵染细菌，在子代噬菌体的外壳可检测到

35S

D.用含32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液中具有较强的放

射AI.性Xrl.

12.S型细菌具有多糖类荚膜，R型细菌则不具有。下列叙述错误的是

()

A.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生具荚膜的细

菌

B.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA的完全水解产物,不能产生具

荚膜的细菌

C.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA,能产生具荚膜的细菌

D.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具荚膜的细菌

13.下列关于生物遗传物质的叙述，不正确的是（）

A.核酸是一切生物的遗传物质

B.除部分病毒以外，生物的遗传物质都是DNA

C.绝大多数生物的遗传物质是DNA

D.生物细胞内DNA含量较多，所以DNA是主要的遗传物质

14.噬菌体侵染细菌的实验能证明（）

①DNA分子结构的相对稳定②DNA能自我复制，使前后代保持一定

的连续性、稳定性③DNA能指导蛋白质合成④DNA能产生可遗传

变异⑤DNA是遗传物质⑥DNA是主要的遗传物质

A.①②③④B.②③⑤C.①④⑥=D.④⑥

15.在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（）

①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③

肺炎双球菌转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的

X光衍射实验

A.①②B.②③C.③④D.④⑤

16.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了

如下实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的

噬菌体侵染35S标记的细菌;③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细

菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是（）

A.沉淀、上清液、沉淀和上清液B.沉淀、沉淀、沉淀和上清

液

C.沉淀、上清液、沉淀D.上清液、上清液、沉淀和

上清液

17.噬菌体侵染细菌后在形成于代噬菌体时，用来作模板物质的是

（）

A.噬菌体的蛋白质外壳B.细菌内的蛋白质

C.噬菌体的DNAD.细菌内的DNA分子

18..赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物

质，实验包括六个步骤：①设法用35S或32P标记噬菌体②检测上

清液和沉淀物的放射性③搅拌离心④噬菌体与大肠杆菌混合培

养。最合理的实验步骤顺序为（）

A.①②④③B.②①③④C.①④③②D.①②④

③

19.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是（）

A.DNA是绝大多数生物的遗传物质B.有些生物的遗传物质

是RNA

C.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传

物质

D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质

20..关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）o

A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养

噬菌体

B.分别用35s和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行

长时间的保温培养

C.用35s标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是

搅拌不充分所致

D.35S、32P标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白

质不是遗传物质

21.1952年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌T2噬菌体为实验材

料，证明了T2噬菌体的遗传物质为DNAo他们首先用含有35S和32P

的培养基来培养大肠杆菌，然后用该大肠杆菌来培养T2噬菌体，再

用上述T2噬菌体去感染未标记的大肠杆菌(如左下图),并经过保温、

搅拌器搅拌、离心等步骤进一步开展实验(如下图)。请据图回答：

(D在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记噬菌体的

DNA所体现的实验方法是。

(2)与格里菲斯肺炎双球菌转化实验相比。本实验更具有说服力。原

因是。

⑶用培养过的大肠杆菌来培养T2噬菌体的目的是

(4)实验过程中，保温的时间不宜过长，原因是

(5)含32P的噬菌体侵染实验中，经过离心，沉淀物放射性很高，这

说明;上清液也有很低的放射性，原因可能是

________________________________________________________________________________________________________O

课后反思

本节课的教学内容涉及的实验，在现有的实验室条件下是不可能

完成的，在传统的教学中，都是老师滔滔不绝地讲，学生默默地听,

课堂气氛沉闷，教学效率低下，更谈不上培养学生自主学习的能力和

探究能力。采用了引导探究式的教学方法后，教师通过创设自主合作

的学习情景、平等融洽的人际环境，激发学生的学习积极性。教师由

单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者，处于主导地位；学

生不是被动地接受知识，而是走进科学家的探究历程，在观察和思考

中，愉快地学习，处于主体地位。这样在课堂教学过程中通过师生互

动、生生互动，让课堂充满了活力，新课改理念得到了落实。

本教学设计依据课程标准，挖掘了教学内容中的科学探究内涵，充分

利用它让学生感受、理解知识的产生和发展过程，掌握科学探究的基

本方法。如格里菲斯的肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传

物质的实验、噬菌体侵染细菌的实验。既包含了科学家持之以恒的宝

贵品质，又反映了科学家在研究过程中的创造性思维过程（将DNA

与蛋白质分开研究）潜移默化中，培养了学生的探究精神和创造性思

维品质。

《DNA是主要的遗传物质》学情分析

“DNA是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3

章第1节的内容，学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等

细胞学基础；掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成、蛋白质与

核酸的元素组成等相关知识，这为新知识的学习奠定了认知基础。学

生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步

建立，但还很不完善，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性

及过程，结论的形成缺乏理性的思考。

《DNA是主要的遗传物质》效果分析

通过对本节3个经典实验的学习，引导学生重温科学家的探究历

程,不仅让学生获得了科学知识一理解“DNA是主要的遗传物质”，

更重要的是通过这些实验让学生掌握了科学的研究方法,培养了学生

的科学探究能力，所以在本节的教学中重点对学生进行了科学方法训

练；由于本节实验内容较为抽象，上课时采用了多媒体辅助教学，化

静为动，化抽象为具体，较圆满的完成了教学任务。

《DNA是主要的遗传物质》教材分析

“DNA是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2