1、第3章 基因的本质（兰州二中 季学明、高瑜婷）一、核心素养侧重点1.生命观念本章引导学生通过对遗传物质本质的认识，理解生命的物质性和信息性，本章还以DNA的结构和功能为载体，渗透了结构与功能观。通过前两章，学生已经知道基因（遗传物质）位于染色体上，但是还不清楚遗传物质的化学本质，本章将帮助学生认识遗传物质的本质，进一步理解生命的物质性。因此，本章的四节内容基本按照科学史的顺序，讲述人类如何一步步探索遗传物质的化学本质，揭示DNA的结构和复制方式，并最终揭示基因的本质。由此，学生将深入理解基因的本质，认识到DNA碱基序列的统一性和多样性，理解DNA中储存着丰富多样的遗传信息。此外，通过对DNA半
2、保留复制方式的学习，学生还将理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础，也是生命延续的基础，从而进一步理解生命的本质。本章体现了结构与功能观。例如，DNA的双螺旋结构决定了DNA的稳定性，而稳定的结构适于储存遗传物质；DNA的双螺旋结构与其半保留复制方式也是相适应的；第3节介绍了沃森和克里克基于DNA双螺旋结构模型作出了DNA半保留复制的预测，体现了科学家利用结构与功能观进行科学研究的方法。2.科学思维 本章内容利于训练学生的科学思维。一方面，正文中介绍了科学家发现遗传物质、揭示DNA的结构和复制方式的科学史，反映了科学家基于观察（或实验）提出假说、然后通过实验验证的过程。而且不同实验之间还
3、具有逻辑关系，如格里菲斯的肺炎链球菌转化实验是艾弗里实验的基础；富兰克林拍摄的DNA衍射图谱、查哥夫对DNA碱基含量的测定，是沃森和克里克成功揭示DNA双螺旋结构的基础，等等。另一方面，本章体现了自变量控制、假说演绎法等科学方法的运用。例如，通过对艾弗里实验的分析，理解自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”；运用假说演绎法探究DNA的复制方式；通过“制作DNA双螺旋结构模型”的“探究实践”活动，培养建构模型的科学思维；等等。3.科学探究通过对本章介绍的离心、同位素标记、体外转化体系等技术的了解，理解物理学和化学方法在生物学研究中的重要作用，进一步领悟多学科交叉的必要性。基于科学家对基因本质的
4、探索历程，认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同科学家的探索求真、交流合作等科学精神在科学研究中的重要性。另外，本章还通过练习题渗透4.社会责任教育例如以DNA检测在严查偷猎野生动物中的应用为素材设置练习题，培养学生爱护野生动物的情感。二、课标要求概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上3.1.1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3.1.2概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，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3.2.3概述DNA分子通过半
5、保留方式进行复制授课章节第2节 DNA的结构教学目标1.概述DNA结构的主要特点。2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的讨论和交流，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。3.制作DNA双螺旋结构模型。教学重点1.DNA结构的主要特点2.制作DNA双螺旋结构模型。教学难点DNA结构的主要特点教学方法任务引领，问题驱动学生学习法课时安排1课时装订线教 学 过 程教学实例补充与更新第2节 DNA的结构提问引入：问题：学生结合上节课内容思考人体的遗传物质是什么？为什么又说DNA是主要的遗传物质？学生活动：阅读P48内容，认识DNA塑像，认识本节的主要目标：从DNA的结构理解DNA是怎样储存遗传
6、信息的？任务1：了解DNA双螺旋结构模型的构建学生活动：阅读P48-49“思考.讨论”3分钟完成，思考P49讨论问题1中的3个小问,2分钟与同桌讨论整理。教师：问题驱动，回忆物质基础内容，结合学生阅读完成对DNA物质组成的回顾整理。问题1.1：请说出DNA的名称？其与脱氧核苷酸的关系是什么？问题1.2：构建DNA结构模型的科学家是谁？他们分别擅长什么学科？问题1.3：让沃森和克里克最后确定DNA是两条长链的关键信息是什么？教师：根据学生回答，引导学生回忆必修1物质基础知识，重点结合脱氧核苷酸的结构图形，以五边形为突破。组织整理板书（第2节 DNA的结构一、DNA的组成1、脱氧核苷酸长链2、4种
7、脱氧核苷酸：A T G C3、碱基特点：A=T;G=C）任务2：学习DNA的结构学生活动：阅读P50图3-8“DNA的结构模式图”，学习DNA的结构特点。教师：问题驱动，培养学生科学思维。问题2.1：DNA两条链之间由什么连接？（碱基）这种连接的特点是什么？（虚线连接，A与T;G与C连接）问题2.2：观察DNA的平面结构图，从中间任意五碳糖开始，标注一下碳位置，注意1号碳位从含氮碱基开始。3号碳位连接着什么？（磷酸基，引出磷酸二酯键）学生活动：根据老师讲解，从图中标出所有磷酸二酯键的位置，学会识别脱氧核苷酸链中的每一个基本单位。问题2.3：思考DNA结构有什么特点？学生活动：阅读P50正文，集
8、体朗读第1段DNA的结构特点。教师：根据教师讲解和课文描述，教师板书学生笔记进一步理解DNA的结构特点（二、DNA分子的结构1、（DNA的两条反向平行成的）双螺旋结构。2、外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架 内侧：碱基3、碱基互补配对原则：A-T G-C ）任务3：制作DNA双螺旋结构的模型（课堂选做）学生活动：阅读P51“探究.实践”，课后尝试完成。任务4：通过结构理解DNA的功能教师：问题驱动，培养学生科学思维。问题4.1：学习了DNA的结构，认识了DNA的结构特点，那么DNA是怎样储存遗传信息的？问题4.2：请同学们总结什么是遗传信息？教师：讲解这就是DNA的功能：储存遗传信息。学生
9、活动：集体阅读P59正文黑体字。教师：解释DNA分子的功能特点：(1)多样性:若DNA含有n个碱基对,则其可能有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性:每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性:两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变,碱基对配对方式不变等。教师：整理板书（三、DNA的功能：储存遗传信息：1、遗传信息：DNA分子中脱氧核苷酸碱基的排列顺序代表了遗传信息2、功能特点(1)多样性(2)特异性(3)稳定性）小结：回顾结束【板书设计】第2节 DNA的结构一、DNA的组成1、脱氧核苷酸长链2、4种脱氧核苷酸：A T G C3、碱基特点：A=T;G=C二、DNA分子的结构1、（DNA的两条反向平行成的）双螺旋结构。2、外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架 内侧：碱基3、碱基互补配对原则：A-T G-C 三、DNA的功能：储存遗传信息：1、遗传信息：DNA分子中脱氧核苷酸碱基的排列顺序代表了遗传信息2、功能特点(1)多样性(2)特异性(3)稳定性【课后反思】
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