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《遺傳的分子基礎(chǔ)》的教學(xué)思考與探討
（作者未知） 2009/8/19
（接上頁(yè)）說(shuō)-邏輯推理的方法探究DNA的復(fù)制過(guò)程；用資料分析與推理的方法分析遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯過(guò)程等等。
2 對(duì)教學(xué)的幾點(diǎn)思考
根據(jù)本單元的教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容特點(diǎn)，筆者以為以下幾個(gè)方面值得關(guān)注：
1）充分發(fā)揮科學(xué)史的作用。生物學(xué)是一門自然科學(xué)，知識(shí)的結(jié)論都是通過(guò)觀察與實(shí)驗(yàn)得出或驗(yàn)證的。本單元有著許多經(jīng)典的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，煙草花葉病毒侵染煙葉的實(shí)驗(yàn)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建， DNA的半保留復(fù)制的證明實(shí)驗(yàn)，遺傳密碼的破譯實(shí)驗(yàn)等等。通過(guò)這些經(jīng)典科學(xué)實(shí)驗(yàn)分析與體驗(yàn)，不僅要讓學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)，更應(yīng)通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng)新及勇于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
如何運(yùn)用好這些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)素材呢？方法可以是多種多樣的，教學(xué)中要依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)對(duì)象等因素的不同而確定。例如噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)可組織如下的教學(xué)：
步驟一：提供背景資料。通過(guò)投影或視頻介紹噬菌體以及噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程，讓學(xué)生明確在噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程中，DNA進(jìn)入了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)的外殼留在了細(xì)胞外。
步驟二：引發(fā)思考與討論：
問(wèn)題1：根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？為什么？
問(wèn)題2：細(xì)菌和病毒那么小，用肉眼是無(wú)法觀察到的，那么科學(xué)家怎么知道DNA進(jìn)入到了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入的呢？
問(wèn)題3：用同位素標(biāo)記什么元素？
問(wèn)題4（如果學(xué)生無(wú)法回答問(wèn)題3）：科學(xué)用32P和35S分別標(biāo)記了噬菌體的DNA中的P和蛋白質(zhì)中的S，為什么選擇標(biāo)記這兩種元素呢？
問(wèn)題5： 用什么辦法才能使噬菌體標(biāo)記上同位素呢？
問(wèn)題6：用含有同位素標(biāo)記的噬菌體去侵染不含同位素標(biāo)記的細(xì)菌，結(jié)果將會(huì)是如何？
問(wèn)題7：在培養(yǎng)液中我們沒(méi)有辦法直接看到32P位于細(xì)菌內(nèi)，35S位于細(xì)菌之外的，有什么辦法能夠知道呢？
步驟三：歸納總結(jié)。通過(guò)圖示或CAI回顧總結(jié)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并作如下歸納：
①標(biāo)記噬菌體
含 35S的培養(yǎng)基 含 35S的細(xì)菌 蛋白質(zhì)外殼含35S的T2噬菌體
含 32P的培養(yǎng)基 含32P的細(xì)菌 內(nèi)部DNA含32P的T2噬菌體
②噬菌體侵染細(xì)菌
組別 被標(biāo)記的噬菌體 被侵染細(xì)菌 處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 成分
1 含35S的
T2噬菌體 未標(biāo)記
的細(xì)菌 攪拌
離心 上清液放射性很高 主要是噬菌體外殼
沉淀物放射性很低 主要是細(xì)菌
2 含 32P的
T2噬菌體 未標(biāo)記
的細(xì)菌 攪拌
離心 上清液放射性很低 主要是噬菌體外殼
沉淀物放射性很高 主要是細(xì)菌
③原理與結(jié)論
親代噬菌體 寄主細(xì)胞內(nèi) 子代噬菌體 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
32P標(biāo)記DNA 有32P標(biāo)記DNA DNA有32P標(biāo)記 DNA分子具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)
35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 無(wú)35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 外塹鞍字飾?5S標(biāo)記
步驟四：深化討論：
問(wèn)題1．科學(xué)家選用噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明DNA是遺傳物質(zhì)，你認(rèn)為有什么巧妙之處？這一實(shí)驗(yàn)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想與方法上有什么共同之處？
問(wèn)題2．同位素的標(biāo)記還可以用于哪些類型的研究？
2）注重演繹、推理的運(yùn)用。在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，與觀察、實(shí)驗(yàn)法一樣，演繹與推理也是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要方法。課標(biāo)也明確提出了《遺傳與變異》教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生領(lǐng)悟假說(shuō)與演繹在科學(xué)研究中的作用的要求。在本單元的教學(xué)中，許多內(nèi)容是適宜組織學(xué)生進(jìn)行演繹與推理的，如遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備的條件，可從自然界生命現(xiàn)象的特點(diǎn)入手進(jìn)行分析推理；DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型可以科學(xué)家相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)為資料，引導(dǎo)學(xué)生去分析推理。下面重點(diǎn)以DNA半保留復(fù)制證明為例，說(shuō)明演繹與推理在教學(xué)中的應(yīng)用。
步驟一：作出假設(shè)。要求學(xué)生根據(jù)已有DNA結(jié)構(gòu)等方面的知識(shí)對(duì)DNA可能的復(fù)制作出猜測(cè)，并對(duì)所猜測(cè)的復(fù)制方式作簡(jiǎn)要的描述。
步驟二：分析推演。告訴學(xué)生，科學(xué)家已證實(shí)，DNA是一種半保留式的復(fù)制。
問(wèn)題1：從理論上作出推演，如果是半保留復(fù)制，親代的DNA分子復(fù)制后得到的第一代DNA和第二代DNA的組成是怎么樣的？
問(wèn)題2：你如何識(shí)別DNA中的哪一條鏈?zhǔn)悄告溎囊粭l是子鏈呢？
（啟發(fā)學(xué)生采用同位素標(biāo)記的方法。）
問(wèn)題3：你準(zhǔn)備用同位素標(biāo)記哪種物質(zhì)？哪種元素？
問(wèn)題4：（未完，下一頁(yè)）
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