(浙江专版)2018年高中生物第三章遗传的分子基础第三节遗传信息的传递学案浙科版必修2

《遗传信息的传递》教学设计一、学习任务分析“遗传信息的传递”是浙科版高中生物必修2《第三章第三节遗传信息的传递》的内容，主要阐述遗传信息的传递方式。

本节内容是“DNA的分子结构和特点”的延续，是在联系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。

本节课的内容主要包括：①通过探究、设计分析“DNA复制过程的同位素示踪实验”得出DNA复制的特点。

②通过自主学习，文字与模型的转换等活动，掌握“DNA复制过程”。

DNA复制是遗传学的基本理论，是遗传分子基础的重点内容之一。

学习“遗传信息的传递”，可以为学生继续学习“遗传信息的表达”和“中心法则”奠定基础。

本节内容与有丝分裂、减数分裂、遗传规律、生物的变异、生物进化等密切相关。

根据《课程标准》和《教学指导意见》，本节内容安排1课时。

二、学习者分析本课的教学对象是高一学生，从知识上来说经过“细胞的增殖”和“减数分裂”的学习，学生对DNA复制有了一定了解。

学习过“孟德尔定律”和“伴性遗传”已经具备一定的假说－演绎能力，逻辑思维能力。

中国很多地区都有区域歧视和职业歧视等，有碍于社会和谐、世界和平。

三、教学目标知识目标：1.通过分析DNA复制探究实验，得出DNA复制的特点。

2.通过模拟DNA复制过程，掌握DNA复制过程。

能力目标：1. 尝试通过模型制作，抽象思维分析，运用假说-演绎法，发散思维法，探究DNA复制的方式。

2. 尝试通过动手操作、小组合作，运用文字与活动的转换来模拟DNA复制过程，完成DNA复制过程的模型建构。

情感态度价值观：1. 通过观看“Who Am I ?”视频，对模型进行找茬，自己制作模型等，促进学生学会与他人和谐相处，促进社会和谐、世界和平。

2.重温经典实验，体验科学家认识DNA复制的探索过程，感悟科学探究的魅力。

3. 通过DNA复制过程的模型找茬、构建与分析，认同生物结构与功能相统一的生物学观点，并形成求真务实的科学态度。

遗传信息的传递
思考：每个人的体细胞中都含有46条染色体，而且都是一个受精卵有丝分裂产生的，为什么每个人的体细胞中都含有46条染色体，而且完全相同呢？
提示：原因是有丝分裂间期DNA复制，复制产生的子代DNA与亲代DNA完全相同，然后通过有丝分裂精确地平均分配到两个子细胞中。

DNA的复制
1.概念：是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

2.时间：DNA分子的复制是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期，随着染色体的复制来完成的。

3.场所：主要在细胞核，细胞质中亦有。

4.过程：①解旋→②合成子链→③形成子代DNA。

5.特点
（1）DNA复制是一个边解旋边复制的过程。

（2）由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，因此，这种复制叫半保留复制。

6.条件：DNA分子复制需要的模板是两条已解开的DNA单链；原料是游离的四种脱氧核苷酸；能量是ATP；还需要DNA聚合酶、解旋酶等。

7.准确复制的原因
（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板。

（2）通过碱基互补配对，保证了复制准确无误。

8.功能：DNA分子通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，从而保证了遗传信息的连续性，故有传递信息的功能。

思考：孩子既像父亲，又像母亲，知道是什么原因吗？
提示：父母的原始生殖细胞在进行减数分裂之前细胞内的DNA都要经过复制，然后经过减数分裂形成精子和卵细胞，精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵通过有丝分裂产生子代。

所以子代细胞中含有父母的DNA，所以表现的性状和父母相似。

第三节遗传信息的传递1．DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子。

2．DNA的复制特点是边解旋边复制和半保留复制。

半保留复制是指每个新合成的子代DNA分子中都保留原来DNA分子的一条链。

3．DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸做原料以及酶和能量。

4．DNA能精准复制是因为它独特的双螺旋结构提供了精确的模板和准确的碱基互补配对能力。

5．DNA分子的复制可以将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。

错误!1．DNA复制的概念、时间、场所2．DNA(1)模板：亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链分别做模板。

(2)原料：4种脱氧核苷酸。

(3)酶：DNA聚合酶等。

(4)能量：ATP供能。

3．DNA复制的过程亲代DNA解旋，以亲代DNA分子的两条链为模板，以脱氧核苷酸为单位，通过碱基互补配对原则合成子链，子链与相应的母链盘绕成子代DNA分子。

4．DNA复制的特点(1)过程：边解旋边复制边螺旋(不是两条母链完全解开后才合成新的子链)。

(2)方式：半保留复制(新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链)。

5．准确复制的原因和意义[判断](1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。

(√)(2)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。

(√)(3)通过DNA复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。

(√)6．复制的意义保持了遗传信息的连续性(使遗传信息从亲代传给了子代)。

7．复制的保障DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋结构，它为复制提供了模板；同时，由于碱基具有互补配对的特性，因此能确保复制的准确性。

在复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错，这种稳定性和可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。

[巧学妙记]DNA分子复制记忆口诀：一所、两期、三步、四条件1．真核生物DNA复制的场所只有细胞核吗？原核生物DNA复制的场所是什么？提示：不是，还有线粒体、叶绿体。

第三章遗传的分子基础一、课标内容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．说明基因和遗传信息的关系。

4．概述DNA分子的复制。

5．概述遗传信息的转录和翻译。

6．举例说明基因与性状的关系。

二、教学要求第一节核酸是遗传物质的证据第二节 DNA的分子结构和特点第三节遗传信息的传递第四节遗传信息的表达――RNA和蛋白质的合成三、教学建议1．课时建议（共计8课时）2．教法建议（1）“第一节核酸是遗传物质的证据”的教学重点和难点是“活动：资料分析——噬菌体侵染细菌的实验”中噬菌体侵染细菌的实验、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。

通过分析两个实验，使学生认识到：这两个实验虽然采用的实验对象不同，方法不同，所处的时代背景不同，但都证明了DNA是遗传物质。

从而认同获得科学结论的基本方法是实证的方法，并让学生领悟科学的过程和方法，理解科学家实验设计思路的关键是把DNA与蛋白质区分开，单独地去观察DNA和蛋白质的作用。

通过分析烟草花叶病毒的感染和重建实验证明只含有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。

（2）“第二节 DNA的分子结构和特点”的教学重点是DNA的双螺旋结构模型；教学难点是DNA分子的结构特点分析。

利用“课外读：DNA与RNA的化学成分比较”分析DNA的化学组成特点；利用多媒体手段和DNA的双螺旋结构教学模型对DNA分子的结构特点进行观察、讨论和分析；并让学生通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的认识理解。

（3）“第三节遗传信息的传递”的教学重点是DNA分子复制的条件、过程和特点；教学难点是DNA分子复制过程。

教学中引导学生进行“探究DNA的复制过程”资料的分析，在此基础上利用问题串思考DNA复制的条件、过程、特点。

（4）“第四节遗传信息的表达――RNA和蛋白质的合成”的教学重点是遗传信息的转录和翻译过程；教学难点是遗传信息的翻译过程。

教学中运用多媒体动画或教科书中插图，呈现转录、复制过程，设计问题串进行讨论，理解遗传信息的表达过程。

第三节遗传信息的传递[学习目标] 1.了解对DNA分子复制的推测及实验证据。

2.归纳DNA分子的复制过程，并探讨DNA复制的生物学意义。

一、探究DNA的复制过程1.实验方法：同位素示踪法。

2.实验原理(1)含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带应分布于离心管的下部。

(2)含14N的双链DNA密度较小，离心后的条带应分布于离心管的上部。

(3)两条链分别含15N和14N的双链DNA密度介于双链均含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间，离心后的条带应分布于离心管的中部。

3.实验过程(1)大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖若干代。

(2)将上述大肠杆菌转到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。

(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，即分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来。

(4)将提取的DNA进行密度梯度超速离心和分析，记录离心后离心管中DNA的位置。

4.实验结果(如图示)(1)离心管a：立即取出提取DNA→离心→离心管底部(15N－15N－DNA)。

(2)离心管b：繁殖一代后取出提取DNA→离心→离心管中部(15N－14N－DNA)。

(3)离心管c：繁殖二代后取出提取DNA→离心→离心管上部和离心管中部(14N－14N－DNA和15N－14N－DNA)。

5.实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。

例1在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。

将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。

下列对此实验的叙述不正确的是( )A.Ⅰ代细菌DNA 分子中一条链是14N ，另一条链是15N B.Ⅱ代细菌含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的14C.预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为7a ＋b8D.上述实验结果证明DNA 复制方式为半保留复制 答案 B 解析15N －DNA 在14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA 分子均含有一条15N的DNA 链和一条14N 的DNA 链。

《遗传信息的传递》本教材主要是以生物的遗传与进化为主导，把孟德尔定律放在了第一章，众所周知，孟德尔定律是遗传学诞生和发展的基础。

然后，将染色体与遗传放在了第二章，体现了学习遗传逐步深入的一个过程。

本节课是第三章第三节主要内容，是在联系DNA 分子结构的基础上，进一步阐述DNA 分子通过复制传递遗传信息的功能，使学生对DNA 有更深入的理解和认识，同时为后面遗传信息的表达和生物的遗传变异理论奠定了基础。

【知识与能力目标】①描述DNA 复制的概念。

②简述DNA 复制的过程，并分析、总结DNA 复制过程的特点。

③说出DNA 复制在遗传上的意义。

【过程与方法目标】①尝试模拟DNA 的复制过程，大胆想象、猜测，养成自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。

②分析半保留复制的验证试验，培养比较、推理、归纳能力。

【情感态度价值观目标】通过“探究DNA 的复制过程”的资料分析，感悟科学实验中蕴含的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识，逐步领悟科学的本质特征。

【教学重点】DNA分子复制的条件、过程及特点。

【教学难点】DNA复制过程，半保留实验的资料分析。

多媒体课件【导入新课】通过温故知新法导入教师：DNA作为遗传物质，能贮存大量的遗传信息。

同学们在学习有丝分裂与减数分裂时，已经了解在每次分裂时，首先要进行DNＡ复制，但大家有没有思考为什么要进行DNA的复制，复制的结果是什么？学生思考讨论：如果不复制，每个新的细胞就只能分到一半的亲本DNA，生物就无法正常发育和繁殖，物种无法延续。

教师：DNA复制可以在哪些场所发生。

学生活动：思考，回答：细胞核。

教师活动：对，细胞核是DNA复制的主要场所，但对于不同类型的生物来说，还是有些差别的。

我们来具体看一下——在真核细胞中，DNA复制可以在细胞核、线粒体、叶绿体中进行；在原核细胞中，由于原核细胞它没有核膜，所以DNA复制在拟核和细胞质中进行；而对于病毒这种不具有细胞结构的生物来说，它的DNA复制只能在宿主细胞内进行，如前面我们学过的T2噬菌体，它的DNA复制就是在大肠杆菌中进行的。

第三章遗传的分子基础第三节遗传信息的传递一、教材分析本节内容是浙科版高中生物必修2第三章第三节。

本节内容在联系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。

内容包括①DNA半保留复制的实验资料分析；②DNA复制的过程；③DNA复制的特点与条件；④DNA复制的意义。

本节内容不仅以DNA的结构为基础，也与有丝分裂、减数分裂、生物的生殖有联系，是遗本节传规律的分子基础。

学好这一课时，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识的理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。

同时它又是学习基因突变和现代生物进化理论的知识基础。

二、学情分析三、教学目标1．知识目标①描述DNA复制的概念。

②简述DNA复制的过程，并分析、总结DNA复制过程的特点。

③说出DNA复制在遗传上的意义。

2．能力目标①尝试模拟DNA的复制过程，大胆想象、猜测，养成自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。

②分析半保留复制的验证试验，培养比较、推理、归纳能力。

3．情感目标通过“探究DNA的复制过程”的资料分析，感悟科学实验中蕴含的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识，逐步领悟科学的本质特征。

四、重点难点1．教学重点：DNA分子复制的条件、过程及特点。

2．教学难点：DNA复制过程，半保留实验的资料分析。

鉴于DNA复制的过程具有微观、动态、连续、抽象的特点，主要采用讨论、探究等教学方法展开教学。

结合实验材料组织学生积极主动参与探究过程，创造条件启发学生独立思考。

借助动态的图像，化抽象为直观，从而达到深入理解DNA半保留复制的目的。

五、课前准备①学生准备：白纸、两种颜色的笔等。

②教师准备：多媒体课件等。

六、教学过程教学活动设计意图设疑引入设问1：DNA作为遗传物质，能贮存大量的遗传信息。

同学们在学习有丝分裂与减数分裂时，已经了解在每次分裂时，首先要进行DNＡ复制，但大家有没有思考为什么要进行DNA的复制，复制的结果是什么？学生思考讨论：如果不复制，每个新的细胞就只能分到一半的亲本DNA，生物就无法正常发育和繁殖，物种无法延续。

第三节 DNA通过复制传递遗传信息1.教学目标与核心素养阐明DNA分子复制的过程、特点和意义通过资料分析--探究DNA的复制过程的活动，帮助理解DNA分子复制的半保留复制特点，并培养学生分析解决问题的抽象思维能力在此过程中渗透核心素养中的生命观，任何生物（除病毒）都是由细胞组成的，我们有共同的起源，自然界的生命可以说与我们息息相关，每个人都应当善待生命，保护护生命，维系地球学习目标确定掌握DNA分子复制的过程、特点和意义掌握DNA分子的结构和特点了解探究DNA的复制过程的活动，理解DNA分子复制的半保留复制特点，具有分析解决问题的抽象思维能力2.学习重点难点1.教学重点：资料分析--探究DNA的复制过程 DNA的半保留复制的特点2.教学难点：探究DNA的复制过程的资料分析活动的组织 DNA半保留复制特点的分析和理解【温顾知新】课前完成1.20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是。

1分子脱氧核苷酸 = + + .【答案】脱氧核苷酸含氮碱基脱氧核糖磷酸基团2.脱氧核苷酸的种类（1）_________________________(中文名称）、（2）__________________________(中文名称）、（3）____________________________(中文名称）、（4）________________________________(中文名称）【答案】腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸3.脱氧核苷酸如何构成DNA分子？（1）DNA是由许多个__________连接而成的___ _。

（2）碱基互补配对原则_____________________________________（3）DNA分子是由两条的脱氧核苷酸长链盘旋成结构。

（4）DNA分子中的交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；在内侧。

【答案】脱氧核苷酸高分子化合物 A配T C配G 反向双螺旋磷酸基团脱氧核糖含氮碱基4. DNA与RNA的结构异同【课堂探究】重、难点突破1.DNA自我复制的场所______________________________，时期_____________________2.DNA自我复制的概念_______________________________一、对DNA复制的推测（1）全保留复制__________________________________________________（2）半保留复制（3）弥散式复制________________________________________【答案】1.细胞核、核区、线粒体、叶绿体核基因在细胞分裂间期2.以亲代为模板,但复制后两条新生成的子链全部从亲代脱落,形成全新的子链,而亲代又恢复原样亲代的两条链解开,每条链作为新链的模板,从而形成两个子代DNA分子,每一个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链二、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？__________________________三、 DNA复制方式的验证1. 材料______________________2. 方法______________________3. 过程______________________4. 结果_________________________（1）亲代(双链组成）_____________________（2）子一代（双链组成）__________________（3）子二代（双链组成）___________________5. 小结：（1）含有母链DNA分子数：____________________________________（2）含有子链DNA分子数：__________________________________（3）只含子链DNA分子数：___________________________________（4）一个DNA分子形成两个相同的DNA分子_______________________________________ 6. 4.DNA复制意义：——————————————————————————针对性练习1、具有100个碱基对的一个DNA片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸_________个。