第3章基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
教案
科目生物课题第1节DNA是主要的遗传物质课时1课时
教学目标与核心素养知识目标
1.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程
2.分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路
3.探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用
二．能力目标
领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力
三．情感目标
遗传物质主要是DNA，也有RNA，这从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辩证唯物主义世界观的树立
教学重难点教学重点：
1.肺炎链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：
1.肺炎链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
课前准备教具：多媒体、黑板、粉笔
情境导入：用课件展示染色体、蛋白质和DNA示意图，并根据课本中的问题探讨引出本
节课的主要内容。根据问题探讨，让同学们互相讨论，并回答问题。
1.你认为遗传物质可能具有什么特点？
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有那些？
带着这些问题，引领同学们进入本节内容
一、对遗传物质的早期推测
引导学生回忆之前学过的和遗传物质相关的内容，阅读课本回答问题
1.20世纪二三十年代人们对于DNA和蛋白质的认识水平如何？
2.当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这种认识？
作业布置做课后作业
板书设计
第3章
第1节DNA是主要的遗传物质
一、对遗传物质的早期推测
二、肺炎双球菌的转化实验过程和结论
1.格里菲思的体内转化实验
2.艾弗里的体外转化实验
三、噬菌体侵染细菌实验的过程和结论
第3章基因的本质
第2节 DNA的结构
教案
科目生物课题第2节DNA的结构课时1课时
教学目标与核心素养一．知识目标
1.简述DNA的分子组成
2.概述DNA分子结构及其特点
二．能力目标
1.在阅读“DNA结构模型的构建”中获得DNA分子结构的认识，完成DNA双螺旋结构模型的制作，培养学生的观察和动手能力
2.培养创造性思维的能力：以问题为导向激发独立思考，主动获取新知识的能力
三．情感目标
认识到与人合作在科学研究中的重要性，认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
教学重难点教学重点：
1.DNA分子结构的主要特点
2.碱基互补配对原则
教学难点：
板书设计
第3章
第2节DNA的结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
二、DNA的结构
1.DNA双螺旋的结构特点
2.碱基互补配对原则
第3章遗传因子的发现
第3节 DNA的复制
教案
板书设计
第3章
第3节DNA的复制
18.对DNA复制的推测
二、DNA半保留复制的实验证据
三、DNA复制的过程
1.时间
2.场所
3.条件
4.过程
5.意义
第3章基因的本质
第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段
教案
板书设计
第3章
第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段
19.基因与DNA的关系
1.基因数目比DNA数目少
2.DNA上有遗传效应的片段叫基因
二、DNA中遗传信息的特点
1.多样性（原因）
2.特异性（原因）
三、基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸之间的关系（从小到大）
脱氧核苷酸基因 DNA 染色体
第3章基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 设计人郑广红 （一）旧知再现 1.通过下列现象，了解遗传和变异现象。 （1）龙生龙，凤生凤，老鼠的后代会打洞。（2）一母生九子，九子各不同。以上两种自然现象各阐述了什么科学道理？ 2．回顾——形成蛋白质结构多样性的原因是什么？ 3．回顾——组成DNA的主要化学元素是什么？DNA的基本单位是什么？它由几部分组成？ （二）新知探究 1、了解——对遗传物质的早期推测。读P42内容，回答： （1）为什么早期人们认为蛋白质是生物体内的遗传物质？ （2）DNA被人们初步确定为遗传物质的原因是什么？ 2、掌握——脑炎双球菌的转化实验。读P43内容，回答： （1）肺炎双球菌有几种类型？结构及致病性各有什么特点？
（3）掌握——艾弗里对DNA是遗传物质证明的实验。 ①DNA酶：是一种能够分解DNA分子的酶。 ②读教材图3-3.完成下列表格： ①艾弗里实验缺乏严谨性的原因是什么？ ②T2噬菌体的结构有什么特点？画出噬菌体的模式图。 ①②③④⑤⑥⑦⑧ 三、知识解析——知识挖掘和梳理 （一）肺炎双球菌的转化实验 1.该实验采取的实验方法是什么？ 2.该实验对艾弗里实验起了什么作用？ 3.该实验使人们对遗传物质的认识起了什么作用？ （二）艾弗里实验 1.艾弗里是如何在格里弗思的基础上展开实验的？ 2.通过艾弗里实验你能领悟到科学实验的什么基本方法？ （三）噬菌体侵染细菌实验。读教材P44，回答下列问题。 1.噬菌体侵染细菌的方式是什么？它是如何增殖的？ 2.放射性同位素标记法的原理和方法是什么？ 3.噬菌体侵染细菌的实验，读图3-6，了解实验过程。 （1）步骤：噬菌体培养——噬菌体侵染大肠杆菌——搅拌、离心——检测放射性物质35S和32P （2）实验分析： ①实验原理： ②实验目的： ③实验方法： ④实验现象： ⑤实验结论： ⑥分别标记35S和32P的原因是什么？可以用14C标记吗？ （3）简述噬菌体侵染细菌的整个过程。
遗传与进化 第三章基因的本质 第一节 DNA是主要的遗传物质 两种肺炎双球菌 S型细菌加热后，蛋白质部分变性失活，而DNA的性质未改变，对于S型细菌自身来说，蛋白质失活即死亡。当加热失活的S型细菌与R型细菌混合时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内，利用R型细菌内的化学成分合成S型细菌的DNA和蛋白质，转化成了具有毒性的S型细菌。 【实验结论】 格里菲思的推论：在第四组实验中，已经被加热杀死的S型细菌中必然含有某中促成这一转化的活性物质——“转化因子”，这种转化因子将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。 艾弗里的实验
①S型细菌的DNA使RNA型细菌发生转化 ②S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化 【实验结论】 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物 质不是遗传物质。 T2噬菌体的特点 （1）结构：外壳由蛋白质构成，头部含有DNA。 （2）生活方式：必须寄生于大肠杆菌体内，不能独立代谢。 （3）增殖特点：在噬菌体自身的遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身成分，进行增殖。当噬菌体增殖到一定数量后大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 （4）噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入→复制合成→组装→释放。在合成子代噬菌体的DNA 和蛋白质过程中，除模板DNA的两条脱氧核苷酸长链是由亲代噬菌体提供 的以外，原料、能量、酶、场所等都是由细菌提供的。 噬菌体侵染大肠杆菌的实验 因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA中含有蛋白质没有的特殊元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N，所以此实验不能标记C、H、O、N。 【实验过程】
第3章基因的本质 ●章节规划 《基因的本质》的知识点有：对遗传物质的认识过程——DNA是主要的遗传物质、DNA分子结构、DNA的复制以及基因是有遗传效应的DNA片段等四个部分，要求是分析肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的结果，证实DNA是遗传物质；从其他的实验还证明有些病毒没有DNA，只有蛋白质和RNA，证实RNA也是遗传物质。通过对这些实验的分析得出结论：DNA是主要的遗传物质。第2节《DNA 分子的结构》内容不是很多，但有一个动手制作，所以安排2课时。本节的知识是后续知识的基础，了解人们认识DNA结构的过程对掌握研究的方法十分重要。通过讲故事的方式使生在了解了DNA分子的结构的基础上还能得到更多的启示：成果的取得不仅要有的思维，还要有锲而不舍的精神以及善于利用前人的成果和与他人的合作品质。所以本节如何引导生分析该成果取得的过程比记住DNA分子的结构更重要。搜集JD·沃森和FH·克里克建立DNA分子双螺旋结构模型的资料，在其基础上让生动手制作一个DNA分子双螺旋结构模型。第3节《DNA的复制》可通过生熟悉的“cpy”引入新课，使抽象的内容形象化。第4节的内容通过分析材料得出结论：一个DNA分子上含有多个基因，再结合以前过的染色体的知识，让生顺理成章地理清染色体、DNA、基因之间的关系。最后用数方法推算碱基排列的多样组合方式，让生归纳出脱氧核苷酸特定的排列顺序不但构成了每个DNA分子的特异性还决定了DNA分子的多样性。 第1节 DNA是主要的遗传物质 ●从容说课 《DNA是主要的遗传物质》主要讲述 DNA是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。本节首先通过“问题探讨”将“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质”的问题提出，供大家讨论，让生知道这个
第三单元基因的本质 目录 第一部分单元课标要求 第二部分单元教材分析 第三部分学生学情分析 第四部分单元学习目标 第五部分单元情景任务设计 第六部分单元课时安排 第七部分课时教案设计 具体内容 第一部分单元课标要求 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上。 1、概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA 分子上。 2、概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。 3、概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 4、概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段。 第二部分单元教材分析 1、本章教材内容分析 本章按照科学史的顺序，从科学家研究遗传物质是DNA还是蛋白质的过程入手，同时尊重学生的认知规律，一步步引导学生认识基因的本质。 本章共四节内容。第一节《DNA是主要的遗传物质》介绍了科学家证明DNA是遗传物质的三个经典实验，实验中的科学思维及实验间紧密的逻辑关系，有助于培养学生的科学思维和科学探究能力。第二节《DNA的结构》讲述了沃森和克里克构建DNA结构模型的故事和DNA的结构特点，可以帮助学生理解结构与功能观，领悟科学思维方法、探索求真的科学精神、多学科交叉对科学研究的意义。第三节《DNA的复制》，从DNA的结构出发，引导学生运用假说-演绎法探究DNA的复制方式，不仅有助于学生学习这种科学方法；对半保留复制方式的学习也有助于学生理解遗传信息稳定
传递的意义，进而建立相应的生命观念。第四节《基因通常是有遗传效应的DNA片段》通过提供多份资料，引导学生思考基因与DNA的关系，帮助学生理解基因通常是有遗传效应的DNA片段。 2、与其他章的联系 第1章提出了基因，第2章向学生解释了基因在染色体上，但是基因到底是什么？这个问题既是科学家接下来要探索的谜题，也是学生学习前两章后产生的疑问。 本章既承接前两章，也是后三章《基因的表达》《基因突变及其他变异》《生物的进化》的基础，起到承上启下的作用。 第三部分学生学情分析 学生在初中阶段已经学习了生物的遗传与变异，初步了解了基因、DNA 和染色体之间的关系，知道DNA是长链状的分子，呈螺旋形；在高中阶段学习了《分子与细胞》模块后，知道核酸、蛋白质等物质的组成，了解氢键、碱基、核糖、磷酸等内容。此外，在科学方法和科学思维方面，教材前两章介绍了假说-演绎法。这都为学生开展本章的学习打下了基础。 但是学生对这些知识的认识比较粗浅，停留在感性认识的层面，可能仅仅知道DNA上有遗传信息、基因是DNA上的片段等；对DNA的结构、碱基互补配对原则、DNA具有与结构相适应的功能、基因怎样发挥作用等问题尚不清楚。而且，受广告和宣传的误导，学生的头脑中可能还存在一些错误概念。因此，学生对基因、DNA的认识是比较有限的。 第四部分单元学习目标 1、通过肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染等实验认同DNA是主要的遗传物质。 2、设计实验探究生物的遗传物质。 3、分析加法原理和减法原理在生物实验中的应用。 4、说出DNA分子的化学组成、基本单位及其结构。 5、根据碱基互补配队原则进行碱基数目或比例的计算。 6、结合DNA双螺旋结构模型，运用结构与功能观阐明DNA分子的转录和翻译等过程。 7、根据结构与功能相统一的观点理解DNA分子的复制方式和复制原则，理解染色体、DNA和基因在结构和功能上的关系，并根据DNA的结构分析DNA的多样性与统一性。 8、根据DNA半保留复制特点进行子代DNA分子数或所需碱基数的计算。
第三章基因的本质 第4节基因是有遗传效应的DNA片段 一、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说明基因和遗传信息的关系。 2.能力方面：运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。 二、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。 三、教学方法：讨论法、演示法、阅读指导法 四、教学课时：1 教学内容教师组织和引导学生活动教学意 图 问题探讨〖提示〗本节“问题探讨”的目的主要是让学生体会碱基排列顺序的多样性。阅读思考引入新 课 引言摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有DNA是遗传物质。那么，基因与DNA有什么关系呢？思考引入新 课 一、说明基因与DNA关系的实例 引导学生阅读课文P55-56“资料分析”，看懂图A、B、 C，分析强调： 1、大肠杆菌的DNA与基因 2、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术 3、人类基因组计划（HGP计划）：测定24条染色体（22条 常染色体+X+Y）上的碱基序列。 4、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关 〖提示〗1.生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体 内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明 基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是 由碱基序列将其分隔开的。 2.此题旨在引导学生理解遗传效应的含义，并不要求惟一 答案。可以结合提供的资料来理解，如能使生物体发出绿 色荧光、控制人和动物体的胖瘦，等等。 3.基因是有遗传效应的DNA片段。 阅读思考 讨论回答 讨论合 作能力
第3章 基因的本质 第2节 DNA 的结构 教案 教学目标的确定 课程标准的要求是：概述DNA 分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下： 1、概述DNA 分子的结构的主要特点 2、制作DNA 分子的双螺旋结构模型 3、讨论DNA 双螺旋结构模型构建历程 教学实际思路 首先将中关村标志性建筑DNA 双螺旋雕塑介绍给同学们，引起学生的学习兴趣，接下来讲解DNA 双螺旋结构模型的探索历程，说明最终是由沃森和克里克提出，并将DNA 的结构特点介绍给同学们，同时介绍DNA 的三个特性，最后，让同学们学习制作DNA 双螺旋结构模型。 情景引入 DNA 双螺旋结构模型 的构建 DNA 的结构 中关村标志性建筑。 掌握DNA 的结构特点。 查哥夫的研究成果。 DNA 的特性 熟悉DNA 的3个特性。 制作DNA 双螺旋结构模型。 沃森和克里克构建模型。 DNA 的Ｘ射线衍射图谱。
结构更加稳定，所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1：1。 某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的数量占18％，那么鸟嘌呤的数量占（） A．9％ B．18％ C．32% D．36％答案：C 三、DNA的特性 师生共同活动，学生讨论和教师点拨 相结合。 ①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧 核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间 碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而 导致DAN分子的稳定性。 ②多样性：DNA分子中碱基相互配对的 方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列 顺序是千变万化的。如一个最短的DNA 分子大约有4000个碱基对，这些碱基对 可能的排列方式就有种。 实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目 是成千上万的，其排列种类几乎是无限 的，这就构成DNA分子的多样性。 ③特异性：每个特定的DNA分子都具有 特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排 列顺序就构成了DNA分子自身严格的特 异性。 听讲。配合 老师回答。 知识拓展。 四、制作DNA 双螺旋结构模型 各组成员分工合作，边交流、边组装 DNA分子结构 （1）将DNA分子模型的零件先组装成脱 氧核糖核苷酸，每位组员可组装若干个。 阅读思考，动 手动脑。 巩固知识加深理 解。
第3章基因的本质 课时训练6DNA是主要的遗传物质 基础夯实 1.下列能够证明DNA是遗传物质的试验是() ①艾弗里将S型细菌提纯的DNA、蛋白质和多糖等分别加入到培育基中培育R型细菌②格里菲思以小鼠为试验材料进行肺炎双球菌的转化试验 ③噬菌体侵染细菌的试验④孟德尔的豌豆杂交试验⑤禽流感病毒感染家禽细胞的试验 A.①②③④⑤ B.③④⑤ C.②③⑤ D.①③ ;禽流感病毒是RNA病毒;格里菲思以小鼠为试验材料进行的肺炎双球菌的转化试验提出了“转化因子”,没有指出“ 转化因子”是DNA。 2.某争辩人员模拟肺炎双球菌转化试验,进行了以下4个试验: ①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠 ③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠 以上4个试验中小鼠存活的状况依次是() A.存活,存活,存活,死亡 B.存活,死亡,存活,死亡 C.死亡,死亡,存活,存活 D.存活,死亡,存活,存活 中DNA酶能够将DNA水解成脱氧核苷酸,而脱氧核苷酸不是遗传物质,不能使R型细菌转化为S 型细菌,因此小鼠能够存活;②中原来就是有毒性的S型细菌,因此小鼠死亡;③中高温加热导致R型菌死亡和DNA酶变性失活,注入小鼠体内的只有S型菌的DNA,因此小鼠存活;④ 中由于高温加热导致S型菌死亡和DNA酶变性失活,注入小鼠体内的只是R型菌的DNA,因此小鼠存活。 3.下图是科学家为了弄清转化因子的本质所做的一组试验,三个试验的培育皿中只存在一种菌落的是() A. 试验一 B.试验二 C.试验三 D.试验一和三 4.下列关于“噬菌体侵染细菌的试验”的叙述,正确的是() A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培育基培育噬菌体 B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培育 C.用35S标记噬菌体的侵染试验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D.32P、35S 标记的噬菌体侵染试验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 ,只能寄生在活细胞内,不能用培育基直接培育;保温时间不能过长,若保温时间太长则可能有含32P的子代噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中检测到32P;35S标记的是噬菌体的蛋白质, 理论上应存在于上清液中,但可能因搅拌不充分部分噬菌体仍吸附在细菌表面一起存在于沉淀物中;本试验可说明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,由于蛋白质未进入细菌体内。 5.认为DNA是主要遗传物质的理由是() A.DNA是全部生物遗传信息的携带者
第3章 基因的本质 第1节 DNA 是主要的遗传物质 教案 教学目标的确定 课程标准的要求是：知道亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA 分子上，有些病毒的基因在RNA 分子上，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下： 1. 概述人类对遗传物质的探索历程 2. 分析证明DNA 是遗传物质的两个实验的过程和原理，并得出DNA 是遗传物质的结论 教学实际思路 首先让学生思考“问题探讨”中遗传物质是DNA 还是蛋白质，引起学生的阅读兴趣，接下来讲解人们对遗传物质的早期推测，引出经典的“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”来证明DNA 是主要的遗传物质，最后补充有些病毒的基因在RNA 分子上。 情景引入 对遗传物质的早期推测 肺炎双球菌的转化实验 遗传物质是DNA 还是蛋白质 有些病毒的基因在RNA DNA 是遗传物质，蛋白质不是。 当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。 噬菌体侵染细菌的实验 进一步排除了蛋白质是遗传物质的可能性，充分证明了DNA 是遗传物 质。 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 。
思考：（1）分析第一、二步说明什么？第二、三步说明什么？ 第一、二步说明了R型细菌不具有致死性，S型细菌具有致死性； 第二、三步说明了死亡的S型细菌不具有致死性； （2）第四步小鼠为什么死亡？ S型活细菌。 （3）S型活细菌如何产生的？ R型活细菌转化成了S型活细菌。 （4）为什么能转化？ 结论：S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。 寻找转化因子：分析S型细菌的物质组成。 思考：究竟谁才是遗传物质？如果你是科学家，你觉得该怎么设计接下来的实验思路？ 学生讨论、回答：将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开，分别直接、单独地观察它们的作用。 2、艾弗里的体外转化实验 1944年，美国的科学家艾弗里的格里菲斯的实验基础上进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。实验步骤：
表3-1 主题单元设计模板
本单元在初中生物课和高中生物必修一的基础上，从分子水平上进一步详尽地阐述遗传的物质基础和作用原理。通过讲述DNA是遗传物质的实验证据，DNA分子的结构和复制功能，以及基因的基本概念等内容，使学生对DNA和基因的有关结构、它们之间的关系，以及在遗传上的作用等方面的知识，有更深入的理解和认识。本单元是现代遗传学的基础内容，为后面学习“基因的表达”、“基因突变”及“基因工程”等后续内容作好辅垫。 本单元共包括四个专题。专题一：DNA是主要的遗传物质；专题二：DNA分子的结构；专题三：DNA的复制；专题四：基因是有遗传效应的DNA片段。专题二可用2课时教学，其余三个专题各用1课时教学。四个专题仅仅围绕“基因是什么？”（基因的本质）这一中心问题展开，首先讲述了DNA 是遗传物质的直接证据，然后分析了DNA分子的结构以及DNA如何通过复制传递遗传信息，最终引出基因的定义——基因是有遗传效应的DNA片段。层层递进，深入浅出，浑然一体。 本单元内容比较抽象，因此要借助于多媒体课件，形象生动地展示两个经典实验的过程、DNA分子的结构以及复制的动画过程，使抽象问题形象化，复杂问题简单化，便于学生理解。教学中采用启发式教学方式，激发学生的兴趣，通过设计讨论问题，发动质疑，研讨、阐释，推动学生进行小组讨论、自主探究学习。通过对这一单元的学习，学生能够掌握两个经典实验的基本原理和方法，领悟假说—演绎法和模型方法在这些研究中的应用，了解DNA分子结构的主要特点和复制的基本过程，理解基因和DNA的关系，进而明确基因的本质。 主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标） 知识与技能： 1.总结人类对遗传物质的探索过程； 2.概述DNA分子结构的主要特点； 3.概述DNA分子的复制； 4.说明基因和遗传信息的关系； 5.制作DNA双螺旋结构模型； 6.进行遗传信息多样性原因的探究； 7.就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟假说—演绎法和模型方法在这些研究中的应用。 过程与方法：
DNA的复制 一．教材分析 本节课内容是人教版高中生物必修2第3章第三节。这一课时，是遗传学的基本理论，在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。学好这一课时，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质非常重要。本节内容又是学习后面第5章内容的基础，学好这一课时，有利于学生对基因突变、基因重组等内容的理解和掌握。 二．学情分析 学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，他们能够掌握基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了一定的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。 由于本课时内容具有较高的抽象性，学生们会感到困难，因此在教学中，我除了引导学生自主、探索、合作学习以外，还通过启发式教学，设置一定量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。 三．教学目标 1.知识目标： （1）概述DNA分子的复制。 （2）探讨DNA复制的生物学意义。 2.能力目标： （1）通过对DNA复制方式的推测，再次领悟假说—演绎法在科学研究中的应用 （2）通过分组探究，增强合作意识，提高合作能力
3.情感态度与价值观目标： 激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲四．教学重点难点 1.重点：DNA分子复制的条件、过程和特点 2.难点：[DNA分子复制的过程 五．教学过程： 程序 教学活动设计 意图教师活动学生活动 导入新课提出问题提问学生有关DNA的结构，再通过 举例说明DNA在亲子代之间具有连 续性，而连续性的实现离不开DNA 的复制 思考思考后回答提高学生 兴趣
必修2 第三章基因的本质教学设计 第一节“DNA是主要的遗传物质”教学设计 一、设计理念 根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。 二、教材分析 1.地位和作用 “DNA是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容，是在前面学习了有关细胞学基础(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、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，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理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，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。 2.重点和难点 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 （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）如何理解DNA是主要的遗传物质。 三、教学目标 1.知识目标 （1）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，也是目前自然科学研究的主要方法。 （2）分析证明DNA是主要的遗传物质的实验思路。 2．能力目标 （1）分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路，提高逻辑思维的能力。
第二节DNA的分子结构 一、教学目标 1.分析观察DNA分子结构模型，学生初步理解DNA分子结构的生命观念。 2.尝试利用各种材料和计算机软件共同探究DNA分子结构模型，提高学生合作探究能力。 3.归纳总结DNA分子结构的主要特点，提高学生的理性思维能力。 4.分享DNA双螺旋结构模型的构建过程，培养学生实事求是的科学精神。 二、内容与学情分析 学生已掌握核酸及脱氧核苷酸的基本知识，知道了DNA是细胞生物的遗传物质。在此基础上引导学生利用各种材料构建DNA的分子结构模型，根据制作的模型总结DNA的分子结构特点。 高二学生已具备合作探究、逻辑推理和信息技术使用的能力，本节课中通过小组合作建模、视频播放、手机拍照等多种方法激发学生学习兴趣，借助“希沃”白板软件、视屏展台、互联网等各种信息技术手段揭示DNA分子的奥秘，为后续遗传信息传递和表达的学习奠定基础。 三、教学重、难点 重点：DNA分子结构的主要特点。 解决策略：引导学生制作DNA分子的平面结构模型，学生依据模型分析总结平面结构特点，讨论并填写到导学案和电子白板上，教师补充总结；教师引导学生依据教材插图和DNA双螺旋立体结构模型分析其特点。
难点：运用各种计算机软件制作DNA分子结构的双螺旋模型。 解决策略：学生在课前学习使用各种计算机软件，互相交流使用经验，教师在课堂上加以引导，帮助学生解决细节问题，实现运用信息技术手段建构模型的目的. 四、教学流程图 五：教学过程 教师的组织和引导学生活动设计意图
创设情景导入新课 展示多彩生物图片，引发学生思考。 展示视频：学生饰演的沃森和克里克等科学家的探索DNA分子结构的历程。引导学生思考导学案问题。 展示课题：第2节 DNA分子的结构和特点学生观看图片，感受大自然生 物种类的繁多，并认同它们的 遗传物质是DNA。 思考DNA分子结构是怎样 的，为什么能够携带遗传信 息？ 学生观看视频，思考并回答问 题： 1.在探究DNA分子结构 之前，科学界认为DNA的基 本单位是什么？ 2.沃森和克里克根据DNA分 子衍射图推算出DNA分子 呈什么结构？ 3.根据著名生物化学家查哥 夫的信息，沃森和克里克得出 什么碱基互补配对方式？ HiTeach白板播放生物图片， 激发学习兴趣。 会声会影软件剪辑的学生表 演视频，浓缩科学史，运用问 题教学法激发学生思考
人教版必修二第3章基因的本质 一、单选题 1.如果基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，这种变化则意味着() A．遗传信息的改变 B．基因数量的改变 C．基因位置的改变 D． DNA空间结构的改变 2.噬菌体侵染细菌的实验证明了（） A． RNA是遗传物质 B．脂质是遗传物质 C．蛋白质是遗传物质 D． DNA是遗传物质 3.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( ) A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C． T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D． HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 4.染色体和DNA的关系是( ) (1)DNA位于染色体上 (2)染色体就是DNA (3)DNA是染色体的主要成分(4)染色体和DNA都是遗传物质 (5)每条染色体上一般含有一个DNA分子A． (1)(3)(5) B． (1)(2)(3) C． (2)(3)(4) D． (3)(4)(5) 5.有关DNA复制的叙述，正确的是 () A．有丝分裂分裂期和减数分裂过程中进行复制 B．全部解旋之后才开始碱基配对 C．复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链 D．复制的主要场所是细胞核和核糖体 6.下列有关基因的说法中，正确的是（）
A．生物体内的DNA分子数与基因数相同 B．基因与染色体的行为是平行的 C．生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数大致相同 D．每个基因的长度相同 7.将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是( ) A． DNA连接酶 B． DNA酶 C． DNA解旋酶 D． DNA聚合酶 8.在制作DNA双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，圆代表磷酸，下列叙述正确的是( ) A．方形可能代表A 、T、C 、U四种含氮碱基 B．两个圆可用别针(代表共价键)连接，以形成DNA的侧链 C．别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上 D．如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同 9.肺炎双球菌的遗传物质是（） A． RNA B． DNA C． DNA或RNA D． DNA和RNA 10.在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是() ①酶类②游离4种脱氧核苷酸③A TP④DNA分子⑤适宜的温度⑥适宜的pH A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 11.将含有两对同源染色体，其DNA分子都已用32P标记的精原细胞，放在只含31P的原料中进行减数分裂。则该细胞所产生的四个精子中，含31P和32P标记的精子所占的比例分别是 ()
[第3章基因的本质全套教案] 目录 第1节DNA是主要的遗传物质.............................................................................................课后篇巩固提升...........................................................................................................................第2节DNA的结构.................................................................................................................课后篇巩固提升...........................................................................................................................第3节DNA的复制...................................................................................................................课后篇巩固提升...........................................................................................................................第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段 ..........................................................................课后篇巩固提升...........................................................................................................................素能提升课DNA复制的有关计算 .........................................................................................第3章测评 ..................................................................................................................................遗传的分子基础教学参考...........................................................................................................
人教版高中生物必修二第三章第1节《DNA是主要的遗传物质》优质教案
第3章基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 一、教学目标 （一）知识目标 1.通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是遗传物质。 2.通过重演科学发现DNA是主要遗传物质的过程，学会 科学研究的方法和实验设计的基本步骤。 （二）能力目标 1.通过自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题 的能力和创新思维能力。 2.以噬菌体侵染细菌的实验说明DNA是遗传物质，训练 学生由特殊到一般的归纳思维能力。 （三）情感、态度与价值观目标 1.养成实事求是的科学态度，培养不断探究新知识和合 作的精神。 2.实验验证DNA与RNA是遗传物质，强调了生命的物质 性，有助于辩证唯物主义世界观的树立。 二、教学重点 1.肺炎双球菌转化的实验原理和过程。 2.噬菌体侵染细菌的原理和过程。 3.证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
三、教学难点 1.肺炎双球菌转化的实验原理和过程。 2.证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。 四、课时安排 1课时 教学过程 一、导入新课：复习导入 19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了：生物的性状是由基因控制的。20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了： 基因位于染色体上。20世纪中叶，科学家发现：染色体主要 由蛋白质和DNA（成分）组成。 那么，这两种物质究竟哪一种是遗传物质呢？请大家把书打开到42页，我们今天一起学习——第3章第1节DNA是 主要的遗传物质。 要想找到DNA是遗传物质的证据，首先得选择合适的实验材料，应该选择什么样的生物做实验材料呢？为什么？ 请举例。 1928年，格里菲思利用肺炎双球菌这样一种细菌做实验寻找遗传物质，请大家阅读书本43页，看看格里菲思怎样做 实验的。 二、肺炎双球菌的转化实验 （一）格里菲思的体内转化实验（1928）
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
郑州市高中生物必修二第三章基因的本质知识点归纳总结(精华版) 单选题 1、BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中。将植物的根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养，培养过程中取出部分根尖组织用姬姆萨染料染色，结果被染色的染色体出现色差如图所示。下列叙述错误的是（） A．第一次分裂中期，每条染色体的染色单体均不含BrdU B．第二次分裂中期，每条染色体的染色单体均含有BrdU C．第二次分裂后期，一半染色体着色浅 D．色差染色体的出现能证明DNA的半保留复制 答案：A 分析：题意分析：根据DNA具有半保留复制的特点，题意显示BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，即每个染色单体所含的双链DNA分子中，都有一条链中含有BrdU，因此第一次分裂中期，每条染色体的每一条染色单体均含BrdU；到第二次分裂中期，因为经过了DNA复制，此时每条染色体中含有2个DNA，含4条链，其中有3条链是含有BrdU。 A、DNA具有半保留复制的特点，根据题意，BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，故新合成的DNA分子中都有一条链含有BrdU，因此第一次分裂中期，每条染色体的每一条染色单体均含BrdU， A 错误； B、结合分析可知，在第二次分裂中期，每条染色体含有2条染色单体，其中一条染色单体所含的DNA分子中
有有一条链掺有BrdU（着色深），另一条染色单体所含的DNA分子中两条链都掺有BrdU，B正确； C、结合C选项，由于着丝点分裂，第二次分裂后期，一半染色体着色浅，一半着色深，C正确； D、上述结论的得出均是以半保留复制为前提推测的，故利用该实验结合染色分析可用于验证DNA的复制方式 为半保留复制，D正确。 故选A。 2、新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒，其棘突蛋白（S蛋白）是膜蛋白中的主要抗原，是决定病毒毒性的关键因素，因棘突蛋白在电子显微镜下呈现的王冠状结构而得冠状病毒之名。下列相关叙述正确的是（） A．新冠病毒是一种生物，属于生命系统的一个结构层次 B．新冠病毒仅含核糖体一种细胞器 C．新冠病毒比噬菌体更容易变异，与遗传物质的结构特点有关 D．新冠病毒繁殖过程所需能量由自身无氧呼吸提供 答案：C 分析：病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。 A、新冠病毒是一种生物，不具有细胞结构，不属于生命系统的结构层次，A错误； B、新冠病毒不具有细胞结构，因而也不具有任何细胞器，B错误； C、新冠病毒的遗传物质是单链RNA的病毒，噬菌体的遗传物质是双链DNA结构，由于单链结构不如双链结构稳定性更强，因而单链RNA病毒更容易变异，因此新冠病毒容易发生变异与其遗传物质的结构特点有关，C正确； D、新冠病毒繁殖过程所需能量由宿主细胞提供，因为病毒是专性寄生物，无独立代谢系统，D错误。 故选C。