2024-2025學(xué)年高中生物第3章第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版必修2主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年高中生物第3章第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版必修2

1.DNA的發(fā)現(xiàn)歷程

2.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.DNA的復(fù)制過程

4.DNA與遺傳信息的關(guān)系核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究等核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)DNA的發(fā)現(xiàn)歷程和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生能夠建立生命觀念，理解生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞；通過分析DNA復(fù)制過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和邏輯推理能力；通過實(shí)驗(yàn)探究，提升學(xué)生的科學(xué)探究精神和實(shí)踐操作技能。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生進(jìn)入高中階段學(xué)習(xí)生物時(shí)，通常已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，包括細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、遺傳學(xué)的基本概念等。然而，關(guān)于DNA的具體知識(shí)，學(xué)生在初中階段可能只是接觸到DNA的發(fā)現(xiàn)和基本結(jié)構(gòu)，對(duì)于DNA作為遺傳物質(zhì)的詳細(xì)機(jī)制和復(fù)制過程了解有限。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中生物學(xué)習(xí)者的興趣通常與個(gè)人對(duì)生物學(xué)的熱愛程度有關(guān)，他們對(duì)生命現(xiàn)象的好奇心和對(duì)科學(xué)探究的熱情是推動(dòng)他們學(xué)習(xí)的動(dòng)力。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生可能具備較強(qiáng)的抽象思維能力，能夠理解復(fù)雜的生物學(xué)概念。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能更傾向于通過實(shí)驗(yàn)操作來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生可能更偏好通過理論講解和閱讀來吸收知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生對(duì)DNA作為遺傳物質(zhì)的復(fù)雜性和抽象性可能感到困惑，尤其是在理解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和復(fù)制機(jī)制時(shí)。此外，學(xué)生可能對(duì)遺傳信息的傳遞和生物多樣性的關(guān)系缺乏直觀的認(rèn)識(shí)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可能面臨如何將抽象概念與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的挑戰(zhàn)，以及如何運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的難題。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的新人教版《高中生物》必修2教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、DNA復(fù)制過程動(dòng)畫視頻、相關(guān)生物學(xué)圖片和圖表。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備顯微鏡、載玻片、蓋玻片、染色劑等，用于觀察DNA結(jié)構(gòu)。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，安排實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保實(shí)驗(yàn)安全有序進(jìn)行。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于生命起源和遺傳現(xiàn)象的科普視頻，引發(fā)學(xué)生對(duì)生命奧秘和遺傳規(guī)律的好奇心。

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考“遺傳物質(zhì)是什么？為什么DNA被認(rèn)為是主要的遺傳物質(zhì)？”

3.學(xué)生回答：邀請(qǐng)學(xué)生分享自己對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，教師進(jìn)行簡(jiǎn)要點(diǎn)評(píng)。

二、講授新課（15分鐘）

1.DNA的發(fā)現(xiàn)歷程（5分鐘）

-介紹DNA的發(fā)現(xiàn)者、研究過程和重要發(fā)現(xiàn)。

-引導(dǎo)學(xué)生理解DNA作為遺傳物質(zhì)的重要性。

2.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（5分鐘）

-講解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)堿基配對(duì)原則。

-通過模型展示DNA結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生直觀理解。

3.DNA的復(fù)制過程（5分鐘）

-介紹DNA復(fù)制的基本原理和過程。

-結(jié)合動(dòng)畫演示DNA復(fù)制過程，使學(xué)生掌握復(fù)制機(jī)制。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)：發(fā)放練習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

2.學(xué)生展示：邀請(qǐng)部分學(xué)生展示解題過程，教師點(diǎn)評(píng)并糾正錯(cuò)誤。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問環(huán)節(jié)：教師針對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出問題，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

2.學(xué)生回答：邀請(qǐng)學(xué)生回答問題，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.分組討論：將學(xué)生分成小組，討論DNA在生物進(jìn)化中的作用。

2.小組展示：每組派代表分享討論成果，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：DNA在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.學(xué)生分享：邀請(qǐng)學(xué)生分享自己對(duì)DNA應(yīng)用的了解和看法。

七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

1.總結(jié)：回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)DNA作為主要遺傳物質(zhì)的重要性。

2.作業(yè)布置：要求學(xué)生查閱資料，了解DNA在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。

教學(xué)過程流程環(huán)節(jié)如下：

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

2.講授新課（15分鐘）

-DNA的發(fā)現(xiàn)歷程（5分鐘）

-DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（5分鐘）

-DNA的復(fù)制過程（5分鐘）

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

4.課堂提問（5分鐘）

5.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

6.核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

7.總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

總用時(shí)：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-DNA的分子結(jié)構(gòu)：介紹DNA的化學(xué)組成、核苷酸的基本結(jié)構(gòu)和堿基配對(duì)規(guī)則。

-DNA復(fù)制與基因表達(dá)：探討DNA復(fù)制過程中的半保留復(fù)制機(jī)制和轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。

-人類基因組計(jì)劃：介紹人類基因組計(jì)劃的背景、目標(biāo)和成果，以及其對(duì)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究的影響。

-DNA技術(shù)在現(xiàn)代生物學(xué)中的應(yīng)用：討論DNA測(cè)序、基因編輯、基因治療等技術(shù)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過圖書館或在線數(shù)據(jù)庫(kù)查閱有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因表達(dá)的科普書籍和文章，以加深對(duì)教材內(nèi)容的理解。

-鼓勵(lì)學(xué)生觀看與DNA相關(guān)的科普視頻，如“DNA的故事”、“DNA復(fù)制過程”等，以直觀地了解DNA的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和復(fù)制機(jī)制。

-組織學(xué)生參觀生物實(shí)驗(yàn)室，了解DNA提取和測(cè)序的實(shí)驗(yàn)操作過程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

-提供在線互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，如“互動(dòng)式DNA結(jié)構(gòu)探索”、“基因編輯虛擬實(shí)驗(yàn)”等，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索。

-引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)講座和研討會(huì)，邀請(qǐng)生物學(xué)家分享DNA研究的最新進(jìn)展和挑戰(zhàn)。

-建議學(xué)生閱讀有關(guān)人類基因組計(jì)劃的研究論文，了解基因組學(xué)研究的方法和意義。

-鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注DNA技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用案例，思考其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。

-學(xué)生可以嘗試自己設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的DNA提取實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)踐加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)和復(fù)制過程的理解。

-提供有關(guān)基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）的在線教程和實(shí)驗(yàn)指南，讓學(xué)生了解基因編輯的基本原理和操作步驟。

-引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)校的科學(xué)競(jìng)賽或科研項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用以驗(yàn)證DNA復(fù)制為半保留復(fù)制的過程。請(qǐng)說明實(shí)驗(yàn)原理、材料、步驟、預(yù)期結(jié)果和分析方法。

答案示例：

實(shí)驗(yàn)原理：通過觀察放射性同位素標(biāo)記的DNA在復(fù)制后的分布情況，驗(yàn)證DNA復(fù)制為半保留復(fù)制。

材料：含有放射性同位素U-32P標(biāo)記的DNA模板、DNA聚合酶、四種游離的脫氧核苷酸（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）、緩沖溶液、凝膠電泳裝置等。

步驟：

a.將標(biāo)記的DNA模板與游離的脫氧核苷酸混合，在適宜條件下進(jìn)行DNA復(fù)制。

b.復(fù)制完成后，將產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳分離。

c.觀察并記錄放射性同位素在凝膠中的分布情況。

預(yù)期結(jié)果：放射性同位素在凝膠中應(yīng)呈現(xiàn)一條與模板DNA相同大小的帶，證明復(fù)制產(chǎn)物為半保留復(fù)制。

分析方法：通過比較實(shí)驗(yàn)前后放射性同位素在凝膠中的分布情況，分析DNA復(fù)制是否為半保留復(fù)制。

2.繪圖題：

根據(jù)以下信息，繪制DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)注相關(guān)部分。

信息：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則、磷酸骨架、糖-磷酸骨架、螺旋的走向等。

答案示例：

請(qǐng)?jiān)诩埳侠L制DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)注以下內(nèi)容：

-磷酸骨架：垂直于螺旋軸，由磷酸基團(tuán)組成。

-糖-磷酸骨架：磷酸基團(tuán)與脫氧核糖連接，構(gòu)成螺旋的骨架。

-堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A-T、C-G。

-螺旋的走向：順時(shí)針方向。

3.應(yīng)用題：

解釋DNA作為遺傳物質(zhì)的原因，并舉例說明DNA在生物體中的作用。

答案示例：

DNA作為遺傳物質(zhì)的原因：

1.穩(wěn)定性：DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)使其具有較強(qiáng)的抗環(huán)境變化的能力，確保遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。

2.可變性：DNA上的堿基序列可以發(fā)生變異，為生物進(jìn)化提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.復(fù)制性：DNA具有自我復(fù)制的能力，保證生物體的遺傳信息得以傳承。

DNA在生物體中的作用：

1.遺傳信息的儲(chǔ)存：DNA攜帶了生物體的遺傳信息，決定了生物體的形態(tài)、生理和生化特性。

2.遺傳信息的傳遞：DNA通過復(fù)制傳遞給后代，實(shí)現(xiàn)遺傳信息的代際傳遞。

3.基因表達(dá)調(diào)控：DNA上的基因序列通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，調(diào)控蛋白質(zhì)的合成，影響生物體的生理功能。

4.分析題：

分析DNA復(fù)制過程中的錯(cuò)誤傾向，并解釋其生物學(xué)意義。

答案示例：

DNA復(fù)制過程中的錯(cuò)誤傾向：

1.基因突變：DNA復(fù)制過程中，由于堿基配對(duì)錯(cuò)誤、酶的活性降低等原因，可能導(dǎo)致基因序列發(fā)生變異。

2.DNA損傷修復(fù)：細(xì)胞內(nèi)存在DNA損傷修復(fù)機(jī)制，修復(fù)復(fù)制過程中產(chǎn)生的損傷，減少基因突變的風(fēng)險(xiǎn)。

生物學(xué)意義：

1.維持遺傳信息的穩(wěn)定性：DNA復(fù)制過程中的錯(cuò)誤傾向可能導(dǎo)致基因突變，但DNA損傷修復(fù)機(jī)制能降低突變率，維持遺傳信息的穩(wěn)定性。

2.生物進(jìn)化：基因突變是生物進(jìn)化的原材料之一，DNA復(fù)制過程中的錯(cuò)誤傾向?yàn)樯镞M(jìn)化提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.遺傳病防治：了解DNA復(fù)制過程中的錯(cuò)誤傾向，有助于研究和預(yù)防遺傳病。

5.創(chuàng)新題：

設(shè)計(jì)一種方法，利用DNA技術(shù)檢測(cè)食品中的有害物質(zhì)。

答案示例：

方法：采用PCR技術(shù)檢測(cè)食品中的有害物質(zhì)。

步驟：

1.提取食品樣本中的DNA。

2.設(shè)計(jì)特異性引物，針對(duì)有害物質(zhì)的DNA序列。

3.進(jìn)行PCR擴(kuò)增，檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物。

4.通過凝膠電泳分析擴(kuò)增產(chǎn)物，判斷食品中是否含有有害物質(zhì)。

生物學(xué)意義：

1.保障食品安全：通過DNA檢測(cè)技術(shù)，可以有效識(shí)別和監(jiān)測(cè)食品中的有害物質(zhì)，保障消費(fèi)者健康。

2.防止食品污染：對(duì)食品生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，預(yù)防食品污染事件的發(fā)生。

3.促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展：推動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量、安全、健康的方向發(fā)展。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生在課堂上的參與度較高，能夠積極回答問題，對(duì)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制過程表現(xiàn)出濃厚的興趣。在討論環(huán)節(jié)，學(xué)生們能夠主動(dòng)提出自己的觀點(diǎn)，并能夠傾聽他人的意見，展現(xiàn)出良好的合作精神。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，各小組能夠圍繞DNA作為遺傳物質(zhì)的主題，提出有針對(duì)性的問題，并通過查閱資料、分析討論等方式，形成了較為完整的討論成果。在展示環(huán)節(jié)，各小組能夠清晰、有條理地闡述自己的觀點(diǎn)，其他學(xué)生也能夠提出建設(shè)性的意見和建議。

3.隨堂測(cè)試：

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，反思自己在課堂上的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，組織學(xué)生進(jìn)行互評(píng)，相互指出優(yōu)點(diǎn)和不足，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

針對(duì)課堂表現(xiàn)，教師對(duì)學(xué)生的積極參與和合作精神給予肯定，同時(shí)指出在討論環(huán)節(jié)中部分學(xué)生表達(dá)不夠清晰，需要加強(qiáng)語言表達(dá)能力的訓(xùn)練。對(duì)于隨堂測(cè)試的結(jié)果，教師指出學(xué)生在DNA復(fù)制過程中的半保留復(fù)制機(jī)制和基因表達(dá)調(diào)控方面存在理解不足，建議學(xué)生在課后通過查閱資料、觀看視頻等方式進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

具體評(píng)價(jià)與反饋如下：

-課堂表現(xiàn)：學(xué)生積極參與課堂討論，能夠主動(dòng)提問和回答問題，表現(xiàn)出對(duì)知識(shí)的渴望和探索精神。

-小組討論成果展示：各小組