DNA——讲义生命的秘密
Lesson29DNA—TheStoryofYou教案2023-2024学年冀教版英语九年级全册
②关键词：DNA、基因、染色体、复制、转录、甲基化、基因编辑、DNA指纹、基因治疗。
③句型：DNA是由核苷酸组成的双螺旋结构，它是生物体内的遗传物质，负责存储和传递遗传信息；DNA的复制保证了遗传信息的准确传递；基因决定了生物的性状；DNA技术在医学和基因工程等领域有广泛的应用。
-采用项目导向学习法，教师可以组织学生进行小组项目，如设计一个关于DNA的小游戏或演示，让学生通过实践活动来巩固所学知识。
2.教学活动设计：
-角色扮演：学生可以扮演科学家、律师、医生等角色，通过模拟真实场景，如DNA鉴定法庭程序，来增强学生对DNA技术应用的理解。
-实验操作：学生可以参与DNA提取实验，通过亲自动手操作来观察DNA的结构和特性，提高学生的实践操作能力。
2.教学难点：
（1）DNA的结构：学生可能难以理解DNA的双螺旋结构和核苷酸的组成。可以通过动画演示和模型展示来帮助学生形象地理解。
（2）DNA的复制过程：学生可能难以理解DNA复制的机制和步骤。可以通过图解和实验演示来帮助学生掌握复制过程。
（3）基因与性状的关系：学生可能难以理解基因如何决定生物的性状。可以通过具体的实例和遗传图解来帮助学生理解。
作用与目的：
-帮助学生深入理解DNA知识点，掌握DNA技能。
-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：教师根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
-提供拓展资源：教师提供与DNA课题相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。
人类基因组计划
2、 载体 载体是运送目的基因片段进入宿主细胞
的工具，目前最常用的载体包括细菌质粒、 噬菌体等。
质粒是细菌细胞中自然存在于染色体外 可以自主复制的一段环状DNA分子。进入 到宿主细胞中的一个质粒可以大量增加其拷 贝数。
（三） 转化受体细胞和转化子的筛选
转化的方法------随宿主细胞的不同而不同
人类所共享； 对基因组基础数据的垄断，将给人类利益和科学发展带
来不良后果；公共领域测序计划的贡献（24小时内释 放序列数据）
基因专利 新发现的基因是否可以申请专利？
• 被发现的基因序列，一旦经过分离或者纯化后就成为一种新产
品
• 各国政府和主流科学界观点 基因专利热潮已兴起
基因工程及其应用
细菌：类似于前面所讲，由质粒携带目的 基因，转入相应的细菌细胞内并进行表达。
植物和动物： • 农杆菌介导的转化 • 基因枪法 • 微注射法
基因工程的应用
1. 利用转基因的细菌、植物或动物生 产某些蛋白质药物
1982年，美国食品与药物管理局批准 了首例基因工程产品——人胰岛素投放市 场，利用重组DNA技术生产胰岛素是生 物技术领域发展的一个里程碎。它标志了 基因工程产品正式进入到商业化阶段。此 后，又出现了更多的基因工程产品和蛋白 质药物，如人生长激素、干扰素、白细胞 介素-2、粒细胞集落因子、乙肝疫苗等等。
聚合酶链式反应（PCR）
PCR技术就是在体外中通过酶促反应有选择地大量
扩增（包括分离）一段目的基因的技术
加入4种物质：
（1）作为模板的DNA序列 （2）与被分离的目的基因两条链 各自5′端序列相互补的 DNA引物（20个左右碱基的短DNA单链） （3）TaqDNA聚合酶 （4）dNTP（dATP, dTTP, dGTP和dCTP）
生命的密码：基因组学与遗传密码的解读
生命的密码：基因组学与遗传密码的解读引言生命是一个奇妙而复杂的现象，它孕育了这个美丽多样的世界。
在生命的核心，是一个最基本的密码——遗传密码。
基因组学作为研究基因组的学科，以解读遗传密码为核心，揭示了生命的奥秘。
本文将从基因组学和遗传密码的解读两个方面，探讨生命的密码及其重要意义。
基因组学：解码生命密码的工具基因组学是研究生物体基因组结构、功能和演化的学科。
通过不断提升对基因组的解读能力，基因组学使我们对生命的理解不断深入。
而基因组，则是生物体所有遗传信息的总和。
基因组通过遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）来存储和传递生物体的遗传信息。
基因组学的发展历程基因组学的起源可以追溯到20世纪50年代，当时人们开始解析DNA的结构和功能。
20世纪70年代初，发展出了第一种基因组测序技术，这标志着基因组学的开始。
1980年代，随着DNA测序技术的不断发展和突破，科学家们开始开展大规模的基因组测序项目。
在21世纪初，基因组学进入了一个发展的黄金时期，测序技术的革新使得快速高效地完成基因组测序成为可能。
如今，我们可以对不同生物体的基因组进行全面的解析，为我们更好地理解生物体的遗传信息奠定了基础。
基因组学的研究方法基因组学的研究方法主要包括测序技术和基因功能研究。
测序技术包括传统的Sanger测序和现代的高通量测序技术。
基因功能研究包括基因表达调控、突变分析、形态发生研究等。
同时，基因组学也与其他学科相结合，如计算机科学、统计学和生物信息学等，以更好地处理海量的基因组数据。
遗传密码：生命密码的解读遗传密码是基因组中的一种密码系统，用于在转录和翻译过程中将基因信息转换为蛋白质。
遗传密码由4种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）的组合，以3个碱基的组合为单位，编码了20种氨基酸和3种停止信号。
这个密码系统可以被看作是一本字典，将基因组中的信息翻译成蛋白质中的氨基酸序列。
遗传密码的结构遗传密码的结构是由碱基对的排列组合构成的。
《DNA是主要的遗传物质》公开课教案
《DNA是主要的遗传物质》公开课教案一、教学目标1. 让学生了解DNA的定义和结构特点。
2. 使学生掌握DNA作为遗传物质的证据和作用。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. DNA的定义和结构2. DNA作为遗传物质的证据3. DNA的作用和意义4. 实验：DNA的提取和观察5. 拓展：DNA技术在现实生活中的应用三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式，引导学生主动探究DNA的相关知识。
2. 利用多媒体课件和实物模型，帮助学生直观地理解DNA的结构和作用。
3. 开展实验操作，培养学生的实践能力。
4. 组织小组讨论，提高学生的合作能力和表达能力。
四、教学准备1. 多媒体课件和实物模型。
2. 实验材料和仪器：鸡血细胞、蒸馏水、氯化钠、酒精、玻璃棒、滴管等。
3. 小组讨论问题清单。
五、教学过程1. 导入新课通过展示多媒体课件，引导学生回顾细胞核和染色体的相关知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲授新课1. 介绍DNA的定义和结构特点：用实物模型展示DNA双螺旋结构，让学生了解DNA的基本组成单位和空间结构。
2. 讲解DNA作为遗传物质的证据：通过举例说明DNA在遗传中的重要作用，如亲子鉴定、基因遗传等。
3. 讲解DNA的作用和意义：阐述DNA在生物进化、生物制药、基因工程等方面的应用。
3. 实验操作1. 分组：将学生分为若干小组，每组两人。
2. 实验步骤：按照实验指导书，引导学生完成DNA的提取和观察实验。
3. 实验结果：观察并记录实验现象，如DNA的提取量、颜色、形状等。
4. 实验讨论：小组内交流实验心得，探讨实验中遇到的问题及解决方法。
4. 拓展学习1. 播放多媒体课件，介绍DNA技术在现实生活中的应用，如基因测序、基因编辑等。
2. 组织学生进行小组讨论：谈谈对DNA技术应用的看法和体会。
5. 总结与作业1. 教师总结本节课的主要内容和知识点。
六、教学反思1. 对DNA概念和结构的理解是否清晰？2. 是否掌握了DNA作为遗传物质的证据和作用？3. 实验操作过程中是否学会了合作和解决问题？4. 对DNA技术在现实生活中的应用有何认识？七、评价与反馈1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评价学生的学习态度和表现。
经典：DNA生命的秘密
1
9.1 基 因 是 什 么
2
人们对基因的认识过程
年代 19世纪60年代
20世纪初期
认识过程
孟德尔提出，生物的性状是由遗传因子 （逻辑推理而得）控制的。
基因存在于染色体上，并且在染色体上呈 直线排列，得出结论——染色体是基因的 载体。（通过果蝇的遗传实验而得）
20世纪50年代以后
1958年，Mattew Meselson 和Franklin Stahl证明DNA半保留复制的 同位素示踪实验
9
DNA复制过程
1. 解旋 2. 以母链为模板进行碱基互补配对 3. 形成了两个完全相同的DNA分子
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DNA复制： 以原有DNA分子为模板，合成相同DNA分子。
A 解旋
酶的作用下 两条多核苷酸链分离 解出单链，称为母链
随着DNA双螺旋结构模型的提出，人们认 识到了基因的本质，即基因是具有遗传效 应的DNA片断。研究结果还表明，每一条 染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分 子上有很多基因，每个基因中又可以含有 成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因地 脱氧核苷酸的排列顺序（碱基）不同，因 此，不同的基因就含有不同的遗传信息3 。
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通过转录将DNA的遗传信息传给R2N8 A
9.5遗传密码的破译
• 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三 个相邻的碱基。密码子具有兼并性。
mRNA 分子中每三个核苷酸序列决定一个 氨基酸，这就是通常所说的三联密码子。
与遗传密码子相对应的反密码子在转运 RNA（tRNA）分子中。
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遗传密码
Arthur Kornberg 科恩伯格
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9.3RNA的组成和作用
DNA是主要的遗传物质教学设计人教版
（2）作业完成情况：评价学生作业的完成质量，包括答案的准确性、书写的规范性等。
（3）实验操作：评价学生在实验过程中的操作技能，以及对实验结果的分析能力。
2.理解DNA是主要的遗传物质，了解DNA分子的结构特点。
3.掌握DNA分子的复制过程，了解复制过程中的关键因素。
4.了解染色体、DNA和基因之间的关系。
教学重点：DNA是主要的遗传物质，DNA分子的结构特点，DNA复制过程。
教学难点：DNA复制的具体过程，染色体、DNA和基因之间的关系。
核心素养目标
（3）鼓励学生阅读科普读物，了解DNA和基因在生活中的应用，拓宽视野。
（4）引导学生利用在线资源，自主学习DNA的相关知识，提高学生的自主学习能力。
（5）开展课外实践活动，如举办以DNA为主题的科普讲座、制作DNA知识的手抄报等，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力。
（6）建议学生参加生物学科竞赛，如全国中学生生物学联赛等，提高学生的生物学科素养。
2.作业评学生的错误，并提出改进建议。
（2）鼓励与激励：在作业评价中，给予学生积极的评价和鼓励，激发学生的学习兴趣，鼓励学生继续努力。
（3）针对性的指导：针对不同学生的问题，给出针对性的指导和建议，帮助学生提高学习效果。
3.综合评价：
DNA是主要的遗传物质教学设计人教版
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
DNA是主要的遗传物质教学设计人教版
教学内容
本节课的教学内容选自人教版《生物学》八年级下册第四章第一节“DNA是主要的遗传物质”。本节课主要内容有：
dna双螺旋结构组成
dna双螺旋结构组成DNA是一种双螺旋结构的分子，它在生命的起源和遗传传递中起着重要的作用。
DNA的结构如同一个旋转的梯子，由两根相互缠绕的链组成。
这个结构的发现是人类科学史上的里程碑，它揭示了生命的奥秘。
DNA的双螺旋结构是由四种碱基组成的：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
这些碱基通过氢键相互连接，形成了两根螺旋链之间的梯子的横梁。
其中，A与T之间有两条氢键相连，G与C之间有三条氢键相连。
这种特殊的连接方式保证了DNA 的稳定性和互补性。
DNA的双螺旋结构具有许多重要的功能。
首先，它是遗传信息的载体。
在DNA的链上，碱基的顺序编码了生物体的遗传信息，决定了生物体的形态和功能。
其次，DNA的双螺旋结构能够通过复制和转录过程来传递和表达遗传信息。
复制过程中，两根螺旋链被分开，每根链作为模板合成新的螺旋链，从而使得遗传信息得以传递给下一代。
转录过程中，DNA的信息被转录成RNA，再通过翻译过程转化为蛋白质，从而实现基因的表达。
除了遗传信息的传递和表达，DNA的双螺旋结构还具有其他重要的生物学功能。
例如，DNA的结构能够通过染色质的组织和调控来实现基因的表达和沉默。
染色质是DNA和蛋白质的复合体，它通过将DNA缠绕和组织成不同的结构，从而控制基因的可访问性和活性。
此外，DNA的双螺旋结构还能够通过特定的酶和蛋白质与其他分子相互作用，参与到细胞的代谢和信号传导过程中。
DNA的双螺旋结构不仅仅是一种生物学现象，它也给人类带来了许多启示。
人类通过研究DNA的结构和功能，不仅深入了解了生命的本质，还开展了许多重要的科学研究和应用。
例如，人类通过对DNA的研究，开发出了DNA检测技术和基因工程技术，为人类健康和生活带来了巨大的进步。
DNA的双螺旋结构是生命的基石，它通过遗传信息的传递、表达和调控，参与到生命的各个方面。
它不仅揭示了生命的奥秘，还给人类带来了许多重要的科学发现和应用。
我们应该继续深入研究DNA 的双螺旋结构，探索更多关于生命的秘密，为人类的发展和进步做出贡献。
DNA里隐藏了生命所有的秘密，这是怎么实现的？
DNA里隐藏了生命所有的秘密，这是怎么实现的？19世纪，人类迎来了科学大爆发物理学在电光热各个领域都迎来了突破性进展元素周期表的发现，让化学从一门毫无规律，极度考验记忆力的学科变得有规律可循而生物学，同样迎来了巨大的进步细胞学说，进化论，遗传学说让生物学从一门分类学，变成了独立的科学细胞学说之于生物如同原子论对化学一般重要因为细胞是构建生命体的基石每一个生命都是由不同细胞组成的知道的越多，恐惧的越少大家好，我是头发永远比你少的晨晨爸爸今天我们来看看细胞的工作细胞上篇我们通过有机化学了解了生命的基础物质但并不是把这些物质凑一块就能变成细胞了一套最基本的细胞设备需要拥有以下几个部件：一本说明书（DNA）一套能够阅读说明书的RNA和核糖体，负责把这些东西包裹起来的膜以及胞质溶胶这些部件产品凑一块才能组成生命的基本单元当然，这是最简陋的状态形成的就是原核生物原核生物主要包括细菌和古菌比如我们肠道中的大肠杆菌就是原核生物而我们肉眼能看见的绝大部分生物，都属于另一大类真核生物我们可以理解为真的有一个核的生物啥核呢？细胞核相对于原核生物的简陋茅草屋真核生物的细胞那就是金碧辉煌的皇宫真核生物有小部分以单细胞存在其余大部分都是多细胞生物我们眼睛能直接看到的生物都是真核生物比如人类，蚊子，树木等等真核生物的细胞形状多样尺寸差别也很大比如人类的皮肤细胞，神经细胞，血红细胞，肝脏细胞等等长得都不一样但无论人类的细胞长成啥样都来源于同一个祖宗——受精卵受精卵的一次又一次分裂分化出了不同外形和功能的细胞现在让我们进入细胞内部看一看每个真核细胞基本都会有下面这几个部件：一层内膜包裹着DNA形成细胞核在细胞核外有线粒体，负责制造发动机ATP有内质网，上面布满了核糖体用来制造蛋白质在细胞内的胞质溶胶中还有游离的核糖体，作用一样高尔基体负责将蛋白质分类包装运输到工作场所外面一层是质膜把这些物质打包包裹起来。
这就是个典型的真核细胞当然，这是真核细胞最基本的组成不同细胞还有不同的物质植物的细胞略有不同除了上面提到的物质在质膜外面还有一圈细胞壁主要由纤维素和其他多糖组成因为植物无法走动到河边喝水所以植物细胞会把水分储存在质膜和细胞壁中间在植物细胞内部还有一个不同于动物的特殊部件——叶绿体用来吸收二氧化碳制造葡萄糖和氧气这些我们后面再说让我们先翻阅说明书DNA生命的秘密全部藏在说明书DNA里这是怎么做到的？实际上细胞发挥作用主要靠各种蛋白质我们在前面了解过蛋白质的四级结构知道蛋白质是一种折叠的多聚体虽然蛋白质的结构很复杂但如果给定的氨基酸序列是固定的蛋白质会总是以完全相同的方式折叠所以如果细胞要制造蛋白质只需要记住多肽的顺序就行上面这段结论刚提出来的时候真是石破惊天但是情况就是这么个情况提出的人后来获得了诺奖而记住这个顺序靠的就是DNA这份蛋白质序列的清单就隐藏在DNA分子中我们也可以换一个熟悉的词那就是基因组上个世纪开展的人类基因组计划测定了人类染色体中包含的所有30亿个碱基对组成的核苷酸序列基因的表达基因组通过各种碱基配对储存了生命信息而细胞通过读取这些储存的信息制造蛋白质这一过程是怎样的？如果我们忽略细节，就很简单，只有两步转录和翻译比把大象关进冰箱还少一步当然，事情没有我说的这么简单首先是转录因为DNA非常重要被保护在细胞核中所谓千金之子坐不垂堂不能让DNA自己到外面冒险工作只能是由一个信使把DNA的信息传达出去这个信使需要能够清楚DNA的要求怎么做到呢？靠的就是转录转录可以理解为把标准答案抄写到另一个本子上一条DNA链由两条脱氧核苷酸链互相缠绕配对叫做双螺旋结构这两条脱氧核苷酸链由四种碱基反向互补组成四种碱基分别是AGCT组成规则很简单A的对面一定是TC的对面一定是G反过来也一样所以要传递DNA的信息就简单了只要组成一条链跟它按照这个规则配对配对完成后相当于复制了一遍信息这条配对的链就相当于把DNA的信息拷贝走了再从细胞核中出来到外面指导合成蛋白质的工作即可所以转录的第一步解开双螺旋结构这需要一种酶叫做RNA聚合酶需要转录的时候RNA聚合酶会到DNA的指定位置解旋并打开双链细胞核中游离的核糖核苷酸按照配对原则在聚合酶内一个一个的连上去这个过程中碱基U会替换掉碱基T与A配对形成一条RNA链当RNA聚合酶到了需要终止的位置会得到一个结束信号。