高中生物必修二第三章

第三章基因的本质

第一节DNA是主要的遗传物质

一教材分析

(一) 内容与地位: "DNA是主要的遗传物质"一节,先联系前面所学的有关细胞学基础(有丝分裂,减数分裂和受精作用),阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用,再通过对染色体化学成分分析得知,它的主要成分是DNA和蛋白质.那么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质,最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实,得出"DNA是主要的遗传物质"这一结论. 本节内容在结构体系上体现了人们对科学概念的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材.在教学中,通过发挥教师的主导作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育.

(二) 教学重点: ①肺炎双球菌转化实验的原理和过程.

②噬菌体侵染细菌实验的原理和过程.

教学难点: 肺炎双球菌转化实验的原理和过程.

二学情分析

1. 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.

2. 高中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,他们的心智还不能有效控制其行为冲动,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.

三教学目标设计

1. 认知目标①了解遗传物质的主要载体②过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,理解DNA是主要的遗传物质

2. 智能目标①通过模拟科学发现的过程,渗透科学研究的方法,培养学生科学探究的能力②通过对感性图文资料的学习,培养学生的信息处理能力③进一步培养学生分析,比较,推理,归纳等科学思维能力和解决实际问题的能力.

3. 情感目标①通过模拟科学发现的过程,培养学生实事求是的科学态度和不断探究的精神②进一步激发学生唯物辩证观的树立

教学方法设计以"自主性(主动性),探究性,合作性"为课堂学生学习的三个基本维度,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为目标,本节课采用"探究—发现"教学模式,融合列举法,讨论法,比较法,归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,教师通过列举事例,引导学生模拟科学发现,进行分析,讨论,归纳和总结. "探究—发现"教学模式基本程序:

五教学过程概述

(一) 创设情境,设疑引入提供感性材料获得感知布惑①裕语:"种瓜得瓜,种豆得豆","龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞","一母生九仔,连母十个样" ▲生物有遗传和变异现象染色体的主要成分是DNA和蛋白质,究竟谁在遗传中起着决定性作用同学们,这节课我们以课本为学习材料,自己来探究和解决这一问题. ②(投影):伞藻的幼体相互嫁接的实验(图略) ▲伞藻顶端的形状是由细胞核内的遗传物质控制的③回顾有丝分裂,减数分裂及受精作用的过程▲染色体在生物遗传中具有重要作用

(二)探究活动之一:实验材料的探究●铺垫:选择合适的实验材料,这是科学研究取得成败的关键.无论是高等的,复杂的,还是低等的,简单的生物,它们共同具有的物质基础都是蛋白质和核酸. ●设疑:既然都含有蛋白质和核酸,你觉得选择什么样的生物做实验材料才合适●学生讨论:(略) ●学生探究:从真核生物,原核生物,病毒等生物类群来进行分析,比较,筛选最佳材料. ●教师点拔:越简单,越低等的生物,含有的物质越少,分析起来简便,快捷,干扰因素少,容易得出结论,并且误差小.病毒是最合适的实验材料,成分与染色体相似,在生殖过程中两种成分分开,生活史短,繁殖力强.

(三) 模拟,探究,剖析(1)肺炎双球菌的转化实验这一部分,让学生沿着科学家的思维轨迹,分析每一步实验说

明一个什么问题,设计的意图何在以学案的形式,事先印发给学生: 实验步骤现象结论设计意图

将无毒性的R型活细菌注射到小白鼠体内将有毒性的S型活细菌注射到小白鼠体内将加热杀死后的S型注射到小白鼠体内将无毒性的R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合,注封到小白鼠体内(以上空白地方由学生填写) ●质疑:同学们,如果你是当时的科学家,你认为在确定"转化因子"的实验中,关键的设计思路是什么●学生讨论,交流:(略) ●多媒体展示,[美]艾弗里和他的同事的实验,让学生的思维过程与科学家的思维过程进行碰撞与比较. 预测:哪一种情况能促使R型细菌转化成S型细菌为什么实际:只有加入DNA, R型细菌才能转化成S型细菌,并且DNA的纯度越高,转化效率越大. 结论1:"转化因子"—DNA, DNA是遗传物质. (2)噬菌体侵染细菌的实验设疑:噬菌体非常小,实验时怎样观察引导提问:①DNA和蛋白质的化学元素构成②"旁栏思考题":为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA作标记用144C和18O等同位素,行吗读图,分析:(挂图) 一亲代噬蔺体寄主细胞内子代噬菌体实验结论35S蛋白质外壳32P DNA ◆结论2:噬菌体的复制过程中DNA具有连续性,是遗传物质. (3)烟草花叶病毒的侵染实验投影一道探究性试题: 烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶,但两者致病病斑不同,如下图,结合图中(a),(b),(c)三个实验结果,各说明什么问题整个实验说明什么◆结论3:少数生物的遗传物质是RNA

(四) 归纳,小结

(1)和学生共同整理知识结构,构建知识网络: (2)对本节课学生的探究活动予以评价,尤其是对学生在探究过程中善于假设,多向思维,收集材料进行探究学习的科学精神给予高度赞许,并教育学生要有一丝不苟的治学态度,掌握一定的科学研究方法.

(五) 反馈运用事先编拟一组富有启发性和探索性的课堂检测题,以检查学生的达标情况. 六教后体会笔者就"DNA是主要的遗传物质(一)"在平行班级进行了不同教学模式的教学实验,在对照班,以传统的"授—受"式教学模式组织教学,实验班以"探究—发现"教学模式贯穿教学始终.对照表明:实验班学生的学习主动性得到了较大程度调动,课堂始终处在一种主动学习的良好氛围之中,学生真正把学习的过程演绎成一个主动探究,自动求知的过程. 本节课,充分发挥教材中蕴含的创新,探究的素材,把教材中的"现成结论",通过多处"设障","布惑",将教材进行活化和优化处理,使之真正成为学生的"学材",潜移默化地把科学家的思维过程,教师的思维过程来感染学生的思维过程.通过对实验选材,实验设计思路及实验结果的假设,预测,分析与综合,在此过程中,学生感受到了科学研究的方法以及科学研究的一丝不苟的精神,更让他们在与科学家的思维比较中,树立自信心,原来自己的思维与科学家竟这样的相似,自己也能成为科学家.课堂检测表明,实验班当堂达标率很高,学生学的主动,学得轻松,教师的主导作用得到高度体现.

第二节DNA分子的结构

《DNA分子的结构》说课稿

1．教学内容分析：

《DNA分子的结构》是高中新课程（人教版）生物必修2的第3章第2节。本节是在必修一及前几章学习的基础上，从分子水平上认识DNA的本质，具体地说是从DNA的物质基础、分子结构、复制功能以及在生物遗传中的作用等方面来认识DNA。从而再具体学习DNA分子双螺旋结构的主要特点及其构建。新课标教材的内容与原教材比较，最大的变化是：没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是在讲述DNA 分子的结构特点之前，采取讲故事的形式，以科学家沃森、克里克的研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。最后通过学生动手尝试构建DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解。通过阅读DNA双螺旋结构模型构建的故事，使学生不仅能自然的了解到DNA双螺旋结构的主要特点，还能感悟科学家锲而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和与他人合作的品质，从而在情感、能力等多方面得到启示。

2．教学目标分析：

知识目标：

理解DNA双螺旋结构的探究历程，理解DNA分子的结构特点。

能力目标：

通过理解和掌握DNA分子结构，着力于培养学生分析、比较、归纳、综合的能力。

通过“制作DNA双螺旋结构模型”的实验培养学生的动手能力和空间思维能力。

以教材中的资料故事和课外读物为内容培养学生搜集、处理信息的能力。

情感目标：

通过沃森、克里克不断探索、团结合作、共同发现DNA双螺旋结构的经历，培养学生勇于探索、严谨论证的科学态度和钻研态度。

2．重、难点分析：

本节在教材中起着承前启后的作用，一方面，是在前两章的基础上完成的，可以加深学生对遗传物质的认识，使他们从结构方面了解为什么DNA是生物主要的遗传物质；另一方面，又为后面基因的表达、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。所以说《DNA分子结构》是高中生物重要内容之一。而本节的重难点就是DNA分子的结构特点及DNA双螺旋结构的模型构建。

4．重、难点突破方法：

本节课图片、设问的方式提出：“DNA为什么能起遗传作用”DNA在社会实践中的作用，引出DNA的结构。接着以“核酸的元素组成----- DNA的基本单位-----DNA双螺旋结构的发现历程------DNA的结构特点”为线索安排内容。中间穿插了脱氧核苷酸结构、DNA分子平面结构、立体结构，变抽象为直观。另外，教材增加了“制作DNA双螺旋结构模型”的学生实验，这将有助于学生理解和掌握DNA双螺旋结构的特性和亲子代DNA分子在遗传上保持相对稳定的原因。小资料中还介绍了发现DNA结构所使用的X射线衍射法，以增加学生学习的兴趣。

在DNA的化学组成的教学过程中，可引导学生结合已学过的“组成生物体的化合物”，讨论总结DNA 的组成单位及组成成分。

在DNA双螺旋结构特点的教学中，可应用模型、多媒体动画等直观教学手段，让学生带着问题去观察、阅读、讨论解释DNA双螺旋的3个主要特点。然后让学生展示课下制作的DNA双螺旋结构模型，以加深学生对DNA双螺旋结构特点的理解。

5．教学手段分析

教法：观察法、讨论法、实验法、探究法、问答法等教学方法。

DNA双螺旋结构属于分子水平且为三维立体结构，对于学生的空间思维能力要求较高，比较抽象。因此，在教学过程中应注意运用多种多媒体教学手段，展示DNA的空间结构3D动画，化抽象为直观。此外，教学过程中应注意通过“设问----讨论-----补充------结论”的教学模式，充分发挥学生的主体作用，激发学生的学习兴趣。

6．教学设计思路及流程

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7．教学课时：?1课时

教学设计:

DNA分子的结构

教学目标：通过制作脱氧核苷酸和DNA结构模型的活动，使学生理解DNA的分子结构，理解DNA空间结构的主要特点和DNA分子的多样性、特异性和稳定性，通过了解科学家的研究过程，鼓励学生大胆创新，从而体验探究的乐趣和获得成功后的喜悦，学会科学的制作模型的方法。

教学重点:：理解DNA立体结构的主要特点。

教学难点：分析DNA结构中的碱基数量关系及DNA分子的多样性。

教学方法：观察法、讨论法、实验法、探究法、问答法等教学方法

课前准备：多媒体课件??? DNA双螺旋结构模型

教学过程：

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教学反思：

从时间安排上内容有些多，所以在实际教学中可以把这节和DNA的复制结合在一起，继续用模型制作的方法探究DNA的复制规律，组成两节实验连排的课，这样知识比较完整，而且有知识深度的递进，学生的思考空间也比较大，能锻炼他们的思维品质和科研意识。

在教学中我觉得把DNA结构模型的制作的实验分解后，对学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构非常

有益。学生在实践中能准确理解脱氧核苷酸是如何构成脱氧核苷酸链，进而构成DNA双螺旋结构的，而且理解了其中的碱基互补配对的原则，和数量关系以及DNA的排序等教学难点也能轻松的突破

第三节DNA的复制

各位评委、老师：

大家好，我今天说课的题目是高中生物必修2第三章第三节”DNA复制”这部分内容，接下来我就从以下几个方面来说说这一节课。

一、说教材

1．教材地位和作用

《DNA的复制》这一部分内容也是第三章的重点内容之一。它既是对前面已学习的孟德尔遗传定律和减数分裂知识进一步的深化理解，也是整个遗传的基础。

2．教学目标

（1）知识目标：概述DNA分子的复制；探讨DNA复制的生物学意义

（2）能力目标：培养学生自学能力，观察能力、分析理解能力

（3）德育目标：激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲

3．教学重点、难点

（1）教学重点：DNA复制的条件、过程及特点。

（2）教学难点：DNA复制的过程，特别是半保留复制。

4．教材处理及课时安排

根据教材的重难点以及学生的实际情况，本节内容只安排一个课时。教学顺序是“推测－实验证据－复制过程” 进行。

二、说学法：学生应通过观察、分析、讨论与教师讲授相结合来学习本课内容

三、说教法：

充分利用多媒体的功能，把DNA复制过程编制成动态过程，使难点知识变静为动、变抽像为形象，转化为易于吸收的知识。并指导学生进行讨论交流，通过提高学生的识图能力、思维能力，且适当配合练习，将知识化难为易。

四、说具体的教学过程

关于DNA分子的复制的教学，教师首先可以通过课题下的2008北京奥运会的会幑“中国印·舞动的北京”

导及问题探讨，激起学生和兴趣。然后让学生回顾以前学过的有关有丝分裂和减数分裂过程中DNA复制

的时间。接下来设置问题：“DNA是如何复制的”让学生积极讨论。然后才引出沃森和克里克对DNA复

制过程的推测，从而得出DNA 的半保留复制过程。

其次，指导学生阅读课本，充分利用课本的彩图来分析、学习科学家对DNA复制过程所做的经典实验，通过这个实验使学生掌握科学研究的思想，领悟科学探究的魅力，也掌握一种生物学实验常用的方法－放射性同位素标记法，分析用CsCL密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成怎样的，在整个实验亲代、子一代、子二代细胞中提取出的DNA离心结果说明了什么。通过层层分析，学生不仅能够自已得出结论，同时也训练了学生的逻辑思维能力和进一步明确了什么是半保留复制。从而也得出了DNA 复制的定义。最后，引导学生学习课本第54页，提出相关问题：

⑴什么是解旋：解旋的目的是什么

⑵什么叫子链复制一次能形成几条子链

⑶简述子链形成过程

让学生充分回答上述问题后，教师播放多媒体DNA分子复制过程的动态图解。归纳出复制三点过程：①解旋提供准确模板②合成互补子链③子、母链结合盘绕形成新DNA分子。

以上过程可配合板图进行归纳。通过这个过程得出DNA复制的特点：

（一）DNA分子是边解旋边复制的，是一种半保留复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。

（二）DNA复制严格遵守碱基互补配对原则准确复制，从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。

设问：DNA复制后两个子代DNA分子与亲代DNA分子是否完全相同为什么

通过设问，让学生进一步理解和巩固DNA复制的全过程。接下来让学生总结出DNA复制的四大基本条件：①模板：开始解旋的DNA分子的两条单链；

②原料：是游离在核液中的脱氧核苷酸；

③能量：是通过水解A TP提供；

④酶：酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。

最后通过以上分析，总结出DNA复制的意义以及在生活中的应用：

意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使物种得以延续。

应用：目前DNA分子广泛应用于刑事案件侦破等方面：

如：DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。

五、设计课堂练习：

设计一题典型课堂练习：即有关半保留复制及计算的习题：

典型例题

例如果将大肠杆菌的DNA分子用标记，然后将大肠杆菌移入培养基上连续培养。从分析得知，第一代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同，其原因是

__________。若连续培养三代，此时，含标记的DNA分子约占大肠杆菌DNA分子总量的多少其原因是多少

【解析】?

解题时，

可用下图

表示双链

DNA分子复制过程：从图解可知，第二代大肠杆菌的DNA分子是以亲代的DNA分子中两条母链分别为模板，根

据碱基互补配对原则复制而成的。第二代大肠杆菌的DNA分子总量中，含标记的为（即）；

第三代应为（即）。

【答案】? 以亲代DNA为模板，根据碱基互补配对原则复制而成；25％；因DNA分子的复制方式为半保留复制。

通过以上练习使学生进一巩固本节课的重点与难点知识。

六、板书设计及作业（教学课件）

第四节基因是有遗传效应的DNA片段

一、教材地位和作用

本节的课题“基因是有遗传效应的DNA片段”一句点明了基因与DNA的关系，既是对本章内容的概括与提升，又为第四章《基因的表达》作铺垫。这一节内容虽然不多，但学生理解起来难度较大。首先要让

学生认识到：一个DNA分子不等于一个基因，基因是DNA的片段；然后指导学生理解什么是有遗传效应的DNA片段。

二、学情分析

高一级理科班学生，学生的思维和理解能力都比较强，通过前三节课的学习，学生初步掌握DNA分子的结构和复制，但对基因的本质没有真正理解，还没把基因、DNA和染色体之间的关系还弄清楚，通过资料分析、读图理解等例子，教师适时地引导学生思考，指导学生进行总结和评价。

三、学法

为激发发学生学习的积极性，掌握知识发展思维的同时，着重让学生深入理解基因是有遗传效应的D NA片段。在学法指导上我采用：

1.获取信息法：通过问题探讨、资料分析、阅读思考等学法，学生学会从多方面提取有用信息。

2.小组合作式学习方法：学生通过自己思考后，再相互讨论，在合作中相互交流，相互促进，同时也体现了学生的合作意识和协作精神，充分调动学生之间的生生活动。

3.逻辑推理分析法、归纳法、知识迁移法、类比法、构建概念图等学法。从现象到本质，将抽象的知识简单化，同时也体现学生对知识的认知过程，由感性到理性再到实际应用。

对于重、难点的突破，采用巧妙设问，引导学生发现问题，分析问题，归纳总结问题，对于难于理解的抽象的问题充分利用数学工具突破难点，学生知识由感性通过飞跃上升为理性，从而深刻的理解掌握知识的内涵外延。

四、教学方法

讨论法、推理法、归纳法、阅读指导法

根据教材知识及学生实际情况，为能传授知识，又培养能力为出发点。本节课主要采取引导启发式教学原则为基础，充分利用资料分析、情景设置进行讨论法、推理法、归纳法、阅读指导法等方法教学，从而突破难点。

同时配合习题训练来反馈课堂教学目标的落实效果。加之运用多媒体辅助教学加大了课堂的信息量及容量，丰富了课堂教学内容，学生可以从多方面，多层次获取信息进行学习。

五、教学策略及理念

1.充分利用资料分析，让学生通过对实例的分析和讨论来理解基因与DNA的关系形成基因的概念，说明基因与遗传信息的关系。在推理的过程中教师要随时关注学生探求问题的路径，引导学生确立事实、推理、结论之间的关系，以及知识之间的逻辑关系，引导学生循序渐进，步步深入地得出结论。

2.结合探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学问题，特别是概率地计算问题，在将数学模型迁移到碱基排列序列的多样性问题时，应分析遗传信息多样性与DNA分子结构特点之间的关系。

3.通过DNA指纹技术的应用，体现STS教学。

六、说创新点

1.通过对教材的深入研究，调整教教材中的资料顺序，重视资料之间的联系，培养学生思维的严谨性。

2.充分利用数学工具，使微观世界抽象化的问题简单化，明了化。在学生没有学习排列组合知识的前提下，充分利用身边的实例构建数学模型，使复杂问题简单化。

3.通过构建概念图，构建知识网络，加深了学生对知识之间的内涵外延的理解。

七、教学目标

1. 知识方面

⑴举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。

⑵说明基因、DNA和染色体三者之间的关系以及基因的本质。

2. 能力方面

⑴运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。从而突破教学重难点。

⑵掌握分析材料的方法。

八、教学重点和难点

1.教学重点

（1）基因是有遗传效应的DNA片段。（2）DNA分子具有多样性和特异性。

2.教学难点

脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

九、教学课时1课时

十、教学程序