自制磁贴教具在“噬菌体侵染细菌的实验”教学中的应用

自制磁贴教具在“噬菌体侵染细菌的实验”教学中的应用

方莹

(山西省长治市第一中学 046000)

摘  要  本文讲述了利用自制磁铁教具突破“噬菌体侵染细菌的实验”重难点的过程和方法。

关键字  生物学教学  自制教具  噬菌体侵染细菌

“噬菌体侵染细菌的实验”是人教版必修二第3章第1节“DNA是主要的遗传物质”的教学重点。由于实验内容微观抽象，学生较难理解实验原理及过程。而利用简便的自制磁贴教具可以清晰明了地模拟噬菌体侵染细菌的实验过程，并结合问题链及学生活动的设置增加课堂的互动性，启发学生自我思考的能力，从而帮助学生迅速掌握知识点。

1  教具简介

利用A4纸、磁条、彩笔、剪刀可制作如图1所示的教具，其中黑色表示未标记，红色表示被标记。

大肠杆菌                   T2噬菌体外壳        噬菌体DNA

图1 教具说明

2  自制磁贴教具在教学中的应用

2.1 自学原理  请学生自主阅读课本相关内容，并尝试回答以下问题：噬菌体的结构特点是什么？怎样利用噬菌体侵染大肠杆菌的过程揭示遗传物质的本质？如何标记噬菌体的外壳和DNA？实验操作中搅拌和离心的目的分别是什么？

以上问题学生通过结合已学知识、自主阅读课本便可找到答案，教师通过请学生回答，其他学生互助纠错的方法引导学生学习实验原理。

2.2演示过程  教师讲解并演示被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程。注入步骤中T2噬菌体将遗传物质注入大肠杆菌，首先假设注入的遗传物质是DNA，并演示过程、推测实验结果：放射性物质存在于上清液中（图2）。

图2 被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验

（A:准备 B:吸附 C:注入 D:搅拌离心）

请学生猜测如果注入的遗传物质为蛋白质，实验结果又将如何？

请学生利用教具上台演示被32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程，并预测遗传物质分别是DNA及蛋白质时的实验结果

提问：赫尔希和蔡斯得到的实验结果是怎样的，这说明了什么？学生结合演示过程及实际的实验结果总结得出：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面，所以DNA是遗传物质。

2.3 互动提问  请学生进一步思考，在被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，哪些操作不当会造成沉淀物中出现很强的放射性？在被32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，哪些操作不当会造成上清液中出现很强的放射性？请学生思考所有可能的原因并利用教具上台演示。

学生1演示（如图3）：在被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，搅拌不彻底使得噬菌体吸附在大肠杆菌上并随之到达沉淀物中。

图3 搅拌不彻底

学生2演示（如图4）：在被32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，侵染时间过短使得被标记的DNA没有来得及注入大肠杆菌中便被离心到了上清液中。

图4 侵染时间过短

学生3演示（如图5）：在被32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，侵染时间过长使得含有放射性DNA的子代噬菌体裂解释放到达上清液。

图5 侵染时间过长

（A:合成 B:组装 C:释放后搅拌离心）

提问：由此可以发现，噬菌体侵染大肠杆菌的时间应控制在什么范围内合适呢？学生结合以上问题总结：应在注入之后，释放之前。

3  总结反思

通过利用简便易制作的磁贴教具，生动形象地模拟了噬菌体侵染大肠杆菌的过程。此法相比传统板书画图增加了展示的连贯性、节省了板画的时间，相比多媒体动画提高了学生的互动参与性，有助于提高学生参与的积极性、提升课堂教学效率。