《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》中探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

陳海學(xué)

生物是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，各地高考試題中對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查占有很重的比例.在多種形式的實(shí)驗(yàn)考查中，探究性實(shí)驗(yàn)占的比例最大，而且學(xué)生得分率低，學(xué)生從心理上恐懼該類型試題.為了提高學(xué)生解答探究性實(shí)驗(yàn)的能力，教師可以將課本中的實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn).將《DNA是主要遺傳物質(zhì)》這節(jié)課中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn).從補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?筆者做了如下探索：

1.補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟

格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了高溫殺死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子，而艾弗里將高溫殺死的S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行了分離與提純，得到多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA等有機(jī)物物質(zhì)，并分別添加到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，觀察是否出現(xiàn)S型細(xì)菌的菌落？可以將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟.

例：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛邷貧⑺繱型細(xì)菌中促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化因子的成分

實(shí)驗(yàn)材料：細(xì)菌培養(yǎng)基、S型細(xì)菌的離心物質(zhì)（多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA）、恒溫培養(yǎng)箱、R型細(xì)菌

實(shí)驗(yàn)步驟：①取6組細(xì)菌培養(yǎng)基，分別編號(hào)ABCDEF，6組均接種一定量的R型細(xì)菌，培養(yǎng)一段時(shí)間.

② .

③ 將6組培養(yǎng)皿放在 ， 培養(yǎng)一段時(shí)間.

④觀察 .

答案：

②將等量的多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA分別添加到ABCDEF的6組培養(yǎng)基中；③放在恒溫培養(yǎng)箱，在適宜的環(huán)境條件下；

④觀察培養(yǎng)基中是否出現(xiàn)S型細(xì)菌.

設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的初衷是，學(xué)生必須先理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模宄?shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)材料的用途，才能準(zhǔn)確地補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟.在課堂上，學(xué)生主要參考課本中艾弗里的實(shí)驗(yàn)過程，班級(jí)中絕大多數(shù)學(xué)生能準(zhǔn)確地完成該實(shí)驗(yàn)，從而有助于學(xué)生從心理上克服了對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的恐懼，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的興趣.

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題

教材中艾弗里的分離物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，并未得到所有科學(xué)家的認(rèn)可.因?yàn)閷?duì)殺死S型細(xì)菌的物質(zhì)進(jìn)行分離提純中，得到的DNA不純.可以根據(jù)該疑問，設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn).

例艾弗里殺死S型細(xì)菌分離物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家認(rèn)為DNA不純，遺傳物質(zhì)可能存在雜質(zhì)中.請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喪鰧?shí)驗(yàn)過程.

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

實(shí)驗(yàn)過程：

答案一：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緿NA的純度與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化率成正相關(guān).

實(shí)驗(yàn)過程：取培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基，編號(hào)1、2、3、4，向四份培養(yǎng)基分別添加等量60%的DNA、70%的DNA、80%的DNA、90%的DNA，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察和計(jì)算S型細(xì)菌的菌落數(shù).

答案二：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緿NA的有無與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化率的關(guān)系.

實(shí)驗(yàn)過程：取培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基，編號(hào)1、2，向兩份培養(yǎng)基分別添加DNA和DNA水解酶、DNA，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察和計(jì)算S型細(xì)菌的菌落有無.

在完成上述探究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生必須上課認(rèn)真聽講，在理解艾弗里的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，才能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題和完成實(shí)驗(yàn)過程.經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的學(xué)習(xí)，不僅可以消除學(xué)生對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的恐懼，而且還能讓學(xué)生深刻地理解實(shí)驗(yàn)課題的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)思路.

3.描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用同位素標(biāo)記的技術(shù)，探究DNA是遺傳物質(zhì)，該實(shí)驗(yàn)是證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn).將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)學(xué)生描述出可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

例在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，若將該實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)補(bǔ)充以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

生物是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，各地高考試題中對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查占有很重的比例.在多種形式的實(shí)驗(yàn)考查中，探究性實(shí)驗(yàn)占的比例最大，而且學(xué)生得分率低，學(xué)生從心理上恐懼該類型試題.為了提高學(xué)生解答探究性實(shí)驗(yàn)的能力，教師可以將課本中的實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn).將《DNA是主要遺傳物質(zhì)》這節(jié)課中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn).從補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?筆者做了如下探索：

1.補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟

格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了高溫殺死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子，而艾弗里將高溫殺死的S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行了分離與提純，得到多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA等有機(jī)物物質(zhì)，并分別添加到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，觀察是否出現(xiàn)S型細(xì)菌的菌落？可以將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟.

例：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛邷貧⑺繱型細(xì)菌中促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化因子的成分

實(shí)驗(yàn)材料：細(xì)菌培養(yǎng)基、S型細(xì)菌的離心物質(zhì)（多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA）、恒溫培養(yǎng)箱、R型細(xì)菌

實(shí)驗(yàn)步驟：①取6組細(xì)菌培養(yǎng)基，分別編號(hào)ABCDEF，6組均接種一定量的R型細(xì)菌，培養(yǎng)一段時(shí)間.

② .

③ 將6組培養(yǎng)皿放在 ， 培養(yǎng)一段時(shí)間.

④觀察 .

答案：

②將等量的多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA分別添加到ABCDEF的6組培養(yǎng)基中；③放在恒溫培養(yǎng)箱，在適宜的環(huán)境條件下；

④觀察培養(yǎng)基中是否出現(xiàn)S型細(xì)菌.

設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的初衷是，學(xué)生必須先理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模宄?shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)材料的用途，才能準(zhǔn)確地補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟.在課堂上，學(xué)生主要參考課本中艾弗里的實(shí)驗(yàn)過程，班級(jí)中絕大多數(shù)學(xué)生能準(zhǔn)確地完成該實(shí)驗(yàn)，從而有助于學(xué)生從心理上克服了對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的恐懼，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的興趣.

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題

教材中艾弗里的分離物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，并未得到所有科學(xué)家的認(rèn)可.因?yàn)閷?duì)殺死S型細(xì)菌的物質(zhì)進(jìn)行分離提純中，得到的DNA不純.可以根據(jù)該疑問，設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn).

例艾弗里殺死S型細(xì)菌分離物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家認(rèn)為DNA不純，遺傳物質(zhì)可能存在雜質(zhì)中.請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喪鰧?shí)驗(yàn)過程.

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

實(shí)驗(yàn)過程：

答案一：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緿NA的純度與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化率成正相關(guān).

實(shí)驗(yàn)過程：取培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基，編號(hào)1、2、3、4，向四份培養(yǎng)基分別添加等量60%的DNA、70%的DNA、80%的DNA、90%的DNA，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察和計(jì)算S型細(xì)菌的菌落數(shù).

答案二：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緿NA的有無與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化率的關(guān)系.

實(shí)驗(yàn)過程：取培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基，編號(hào)1、2，向兩份培養(yǎng)基分別添加DNA和DNA水解酶、DNA，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察和計(jì)算S型細(xì)菌的菌落有無.

在完成上述探究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生必須上課認(rèn)真聽講，在理解艾弗里的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，才能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題和完成實(shí)驗(yàn)過程.經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的學(xué)習(xí)，不僅可以消除學(xué)生對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的恐懼，而且還能讓學(xué)生深刻地理解實(shí)驗(yàn)課題的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)思路.

3.描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用同位素標(biāo)記的技術(shù)，探究DNA是遺傳物質(zhì)，該實(shí)驗(yàn)是證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn).將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)學(xué)生描述出可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

例在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，若將該實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)補(bǔ)充以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

生物是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，各地高考試題中對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查占有很重的比例.在多種形式的實(shí)驗(yàn)考查中，探究性實(shí)驗(yàn)占的比例最大，而且學(xué)生得分率低，學(xué)生從心理上恐懼該類型試題.為了提高學(xué)生解答探究性實(shí)驗(yàn)的能力，教師可以將課本中的實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn).將《DNA是主要遺傳物質(zhì)》這節(jié)課中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn).從補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?筆者做了如下探索：

1.補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟

格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了高溫殺死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子，而艾弗里將高溫殺死的S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行了分離與提純，得到多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA等有機(jī)物物質(zhì)，并分別添加到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，觀察是否出現(xiàn)S型細(xì)菌的菌落？可以將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟.

例：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛邷貧⑺繱型細(xì)菌中促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化因子的成分

實(shí)驗(yàn)材料：細(xì)菌培養(yǎng)基、S型細(xì)菌的離心物質(zhì)（多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA）、恒溫培養(yǎng)箱、R型細(xì)菌

實(shí)驗(yàn)步驟：①取6組細(xì)菌培養(yǎng)基，分別編號(hào)ABCDEF，6組均接種一定量的R型細(xì)菌，培養(yǎng)一段時(shí)間.

② .

③ 將6組培養(yǎng)皿放在 ， 培養(yǎng)一段時(shí)間.

④觀察 .

答案：

②將等量的多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA、DNA分別添加到ABCDEF的6組培養(yǎng)基中；③放在恒溫培養(yǎng)箱，在適宜的環(huán)境條件下；

④觀察培養(yǎng)基中是否出現(xiàn)S型細(xì)菌.

設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的初衷是，學(xué)生必須先理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模宄?shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)材料的用途，才能準(zhǔn)確地補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟.在課堂上，學(xué)生主要參考課本中艾弗里的實(shí)驗(yàn)過程，班級(jí)中絕大多數(shù)學(xué)生能準(zhǔn)確地完成該實(shí)驗(yàn)，從而有助于學(xué)生從心理上克服了對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的恐懼，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的興趣.

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題

教材中艾弗里的分離物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，并未得到所有科學(xué)家的認(rèn)可.因?yàn)閷?duì)殺死S型細(xì)菌的物質(zhì)進(jìn)行分離提純中，得到的DNA不純.可以根據(jù)該疑問，設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn).

例艾弗里殺死S型細(xì)菌分離物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家認(rèn)為DNA不純，遺傳物質(zhì)可能存在雜質(zhì)中.請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喪鰧?shí)驗(yàn)過程.

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

實(shí)驗(yàn)過程：

答案一：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緿NA的純度與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化率成正相關(guān).

實(shí)驗(yàn)過程：取培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基，編號(hào)1、2、3、4，向四份培養(yǎng)基分別添加等量60%的DNA、70%的DNA、80%的DNA、90%的DNA，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察和計(jì)算S型細(xì)菌的菌落數(shù).

答案二：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緿NA的有無與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化率的關(guān)系.

實(shí)驗(yàn)過程：取培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基，編號(hào)1、2，向兩份培養(yǎng)基分別添加DNA和DNA水解酶、DNA，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察和計(jì)算S型細(xì)菌的菌落有無.

在完成上述探究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生必須上課認(rèn)真聽講，在理解艾弗里的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，才能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題和完成實(shí)驗(yàn)過程.經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的學(xué)習(xí)，不僅可以消除學(xué)生對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的恐懼，而且還能讓學(xué)生深刻地理解實(shí)驗(yàn)課題的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)思路.

3.描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用同位素標(biāo)記的技術(shù)，探究DNA是遺傳物質(zhì)，該實(shí)驗(yàn)是證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn).將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)學(xué)生描述出可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

例在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，若將該實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)補(bǔ)充以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：