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3节 DNA的复制教学目标1.运用假说演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。2.通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。3.概述DNA复制的条件、过程和特点教学重点1.运用假说演绎法探究DNA的复制方式。2.DNA复制的条件、过程和特点。教学难点1.运用假说演绎法探究DNA的复制方式。2.DNA复制的过程教学方法任务引领，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3节 DNA的复制提问引入：1、DNA的结构特点是什么？2、DNA的结构决定其能作为遗传物质，携带遗传信息，什么是
6、遗传信息？引言：遗传信息是DNA分子上的碱基排列顺序，特定的DNA具有特定的遗传信息，这些遗传信息通过复制传递给子代，我们今天来学习DNA的复制。任务1：了解科学家对DNA复制的推测学生活动：阅读P53“问题探讨”，认识沃森和克里克的推测。回答讨论第2问题。问题1.1：回顾孟德尔的科学研究方法是什么？问题1.2：沃森和克里克的推测是什么？学生活动：阅读P53正文，了解科学家的推测。结合图3-9认识半保留复制和全保留复制。教师：引导学生阅读，思考整理板书（ 第3节 DNA的复制一、科学家的推测1、科学方法：假说演绎法2、推测：半保留复制）任务2：学习DNA半保留复制的实验证据教师：结合学生了解的
7、图3-9中的半保留复制，联系大肠杆菌讲解半保留复制和全保留复制。介绍1958年美国科学家的巧妙实验。问题驱动，培养学生科学思维。问题2.1：假说演绎法包括哪五部分？沃森和克里克完成了哪些？学生活动：阅读P54“思考.讨论”的知识背景。教师讲解15N和14N的离心技术，认识轻带、中带和重带。学生结合图3-9，模拟推演离心结果。问题2.2：演绎推理分析实验结果，填写图中的方框。问题2.3：图中就是实验的结果，请分析得出结论。教师：根据学生活动整理板书（二、实验证据1、方法：同位素标记法：14N、15N2、结论：DNA的复制方式为半保留复制）任务3：DNA复制的过程学生活动：观看DNA的复制视频，认
8、识DNA的复制。1.DNA的复制教师：问题驱动，培养学生科学思维。问题3.1：结合所学，回忆DNA的复制时间是什么时候？（分裂间期）问题3.2：DNA复制的场所在哪里？（主要是细胞核）学生活动：阅读P55识图3-10，认识DNA复制的特点：边解旋边复制。问题3.3：结合图3-10，整理DNA复制需要的条件有哪些？学生活动：阅读P56正文，思考归纳。问题3.4：联系所学，思考DNA精确复制的原因是什么？(DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板；碱基互补配对原则保证复制精确进行。)问题3.5：DNA复制对生物体有什么意义？教师：讲解引导整理板书（三、DNA的复制过程1、时间：分裂间期2、场所：主要在细胞核3、特点：边解旋边复制4、条件：需要酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、模板、原料和能量等5、意义：传递遗传信息，保持遗传信息的连续性）小结：回顾结束【板书设计】第3节 DNA的复制一、科学家的推测1、科学方法：假说演绎法2、推测：半保留复制二、实验证据1、方法：同位素标记法：14N、15N2、结论：DNA的复制方式为半保留复制三、DNA的复制过程1、时间：分裂间期2、场所：主要在细胞核3、特点：边解旋边复制4、条件：需要酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、模板、原料和能量等5、意义：传递遗传信息，保持遗传信息的连续性【课后反思】
