2024-2025学年高中生物 第三章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质教案 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质教案新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中生物——DNA是主要的遗传物质

2.教学年级和班级：高中二年级一班

3.授课时间：2024年10月10日

4.教学时数：45分钟

二、核心素养目标本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和生物伦理等方面的核心素养。通过学习，学生应能理解DNA作为遗传物质的重要性，掌握DNA分子的结构特点和功能，以及DNA复制和遗传信息传递的过程。同时，学生应培养运用科学思维分析问题和解决问题的能力，能够运用所学的知识解释生活中的生物学现象，提高科学探究能力，培养生物伦理意识。三、教学难点与重点1.教学重点

（1）DNA分子的结构特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。

（2）DNA复制过程：DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的参与，复制的结果是一条DNA分子复制出两条DNA分子，复制的特点是半保留复制。

（3）遗传信息的传递过程：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即遗传信息的转录和翻译过程。

2.教学难点

（1）DNA分子的结构特点：理解DNA双螺旋结构的内涵，掌握DNA分子两条链之间的互补关系和氢键的作用。

（2）DNA复制过程：理解DNA复制的机制和特点，掌握复制过程中酶的作用以及半保留复制的意义。

（3）遗传信息的传递过程：理解遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递过程，掌握转录和翻译的基本原理。

（4）生物学实验：对于生物学实验的设计原理、操作步骤和结果分析等方面的理解，例如DNA的提取与观察、DNA复制的实验等。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《新人教版必修2》中第三章“基因的本质”第1节“DNA是主要的遗传物质”的学习资料。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的多媒体资源，包括DNA分子结构示意图、DNA复制过程动画、遗传信息传递过程的视频等。此外，准备一些实际的案例，如DNA指纹技术在法医学中的应用等，以帮助学生更好地理解DNA的重要性和应用。

3.实验器材：如果时间允许，可以安排一次DNA提取实验。为此，需要准备以下实验器材：试管、移液器、DNA提取试剂盒、离心机、紫外灯等。在实验前，要确保所有器材都经过彻底的清洗和消毒，以保证实验的准确性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境。将教室分为讲解区、互动区、实验操作区三个部分。讲解区用于教师讲解和学生提问；互动区用于学生分组讨论和交流；实验操作区则用于学生进行实验操作。此外，还需要准备一些标签、指示牌等，以指示不同区域的功能。

5.教学工具：确保投影仪、电脑、音响等教学设备的正常运行。提前将教学PPT准备好，并在上课前进行调试，确保设备在上课时能够正常使用。

6.评估材料：准备一份针对本节课内容的评估问卷，包括选择题、简答题和实验操作题等不同类型的题目，以评估学生对教学内容的理解和掌握程度。五、教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解“DNA是主要的遗传物质”的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习DNA的结构、复制和遗传信息传递等内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确本节课的教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习DNA相关知识的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题：“DNA是如何决定生物的性状的？”引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入DNA学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的染色体和基因的内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为本节课DNA的学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解DNA的结构特点，结合实例帮助学生理解。

突出DNA复制过程和遗传信息传递的重要性，强调学生难理解的点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕DNA复制和遗传信息传递的问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验DNA知识的应用，提高实践能力。

在DNA新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。

强调DNA的重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对DNA知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决DNA问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与DNA内容相关的拓展知识，如DNA测序技术的发展和应用等，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合DNA内容，引导学生思考DNA技术在现实生活中的应用和伦理问题，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习DNA的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的DNA的结构、复制和遗传信息传递等内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的DNA内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料，如关于CRISPR-Cas9基因编辑技术的研究进展、DNA疫苗的开发和应用等。这些材料可以帮助学生更深入地了解DNA相关知识在科学研究和实际应用中的重要性。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究。可以布置一些与DNA相关的课题，让学生通过查阅资料、进行实验等方式，进一步探索DNA的科学奥秘。例如，让学生研究DNA指纹技术的原理和应用，或者探究DNA复制过程中的酶的作用和机制。

3.结合本节课的内容，可以组织一次课堂讨论或辩论赛，让学生就DNA伦理问题进行思考和交流。例如，讨论DNA隐私保护、基因歧视等问题，引导学生思考DNA技术在society中的影响和伦理挑战。

4.鼓励学生参与科学竞赛或研究项目，如高中生物竞赛、科学研究项目等。这些活动可以培养学生的科学思维和实验技能，同时提高他们对DNA等相关知识的兴趣和热情。

5.引导学生关注科学新闻和学术文章，让他们了解DNA领域最新的研究成果和科技动态。可以布置一些课后阅读任务，让学生阅读最新的科学论文或新闻报道，并简要写下自己的感想和理解。

6.组织一次参观基因实验室的活动，让学生亲身体验DNA实验的操作和实验室环境。通过实地参观，学生可以更直观地了解DNA研究的过程和实验室的工作方式，激发他们对科学研究的兴趣。七、典型例题讲解本节课将讲解一些与DNA结构、复制和遗传信息传递相关的典型例题，以帮助学生更好地理解和掌握所学知识。

例题1：DNA分子的双螺旋结构

题目：描述DNA分子的双螺旋结构，并解释其重要意义。

解答：DNA分子的双螺旋结构是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。这个结构的特点是外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。双螺旋结构的重要性在于它决定了DNA分子的稳定性和复制方式，同时也为遗传信息的传递提供了基础。

例题2：DNA复制过程

题目：解释DNA复制的机制和特点。

解答：DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的参与。复制的结果是一条DNA分子复制出两条DNA分子，复制的特点是半保留复制。这意味着在复制过程中，原有的DNA链作为模板，生成新的互补链，从而产生两个新的DNA分子。DNA复制的意义在于确保遗传信息的准确传递给下一代细胞。

例题3：遗传信息的传递过程

题目：描述遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递过程。

解答：遗传信息从DNA传递给RNA的过程称为转录，从RNA传递给蛋白质的过程称为翻译。在转录过程中，RNA聚合酶酶将DNA的一条链作为模板，合成一条互补的RNA链。在翻译过程中，mRNA被核糖体识别，tRNA带着相应的氨基酸来到核糖体上，根据mRNA上的密码子，tRNA将氨基酸组装成蛋白质链。这个过程确保了遗传信息从DNA到蛋白质的准确传递。

例题4：DNA的提取与观察

题目：解释DNA提取实验的原理和步骤。

解答：DNA提取实验的原理是基于DNA在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同的特性。实验步骤包括：1.样品处理：将生物组织剪碎，加入一定的氯化钠溶液，充分搅拌。2.沉淀DNA：加入冷却的酒精溶液，搅拌均匀后放置一段时间，使DNA沉淀。3.洗涤DNA：将沉淀的DNA用滤纸过滤，用70%酒精洗涤两次。4.溶解DNA：将洗涤后的DNA溶解在适当的缓冲液中。通过这个实验，学生可以学会提取和观察DNA的方法，加深对DNA结构的理解。

例题5：DNA指纹技术

题目：解释DNA指纹技术的原理和应用。

解答：DNA指纹技术是一种基于DNA分子杂交原理的检测方法。原理是利用DNA分子的特异性，将待测DNA与已知DNA序列进行杂交，通过观察杂交结果，可以确定待测DNA的序列信息。DNA指纹技术在法医学中的应用主要包括犯罪现场DNA的鉴定、亲子鉴定等。此外，DNA指纹技术也被广泛应用于基因工程、生物多样性研究等领域。通过这个例题，学生可以了解DNA指纹技术的基本原理和实际应用。八、作业布置与反馈作业布置：

1.请学生结合教材，总结DNA分子的结构特点、DNA复制过程和遗传信息的传递过程，并用自己的语言表述出来。

2.设计一个实验方案，模拟DNA的复制过程，要求学生能够清晰地描述实验步骤和原理。

3.请学生查阅资料，了解DNA指纹技术在法医学中的应用案例，并简要介绍其原理和应用。

4.请学生结合所学知识，分析DNA技术在现实生活中的利与弊，并提出自己的观点和看法。

5.请学生完成课后练习题，巩固本节课所学知识。

作业反馈：

1.检查学生对DNA分子结构特点的总结，指出存在的问题并给出改进建议。例如，有些学生可能会混淆DNA的双螺旋结构和脱氧核糖核苷酸链的组成，需要强调两者的区别。

2.对于实验方案的设计，检查学生对实验步骤和原理的描述，指出存在的问题并给出改进建议。例如，有些学生可能会遗漏关键的实验步骤或错误地解释原理，需要引导学生重新思考和完善实验方案。

3.查阅学生对DNA指纹技术在法医学中的应用案例的介绍，指出存在的问题并给出改进建议。例如，有些学生可能会遗漏关键的案例细节或错误地解释原理，需要引导学生重新查阅资料并准确地介绍案例。

4.对于学生对DNA技术利与弊的分析，检查学生的观点和看法，指出存在的问题并给出改进建议。例如，有些学生可能会片面地看待DNA技术的利与弊，需要引导学生全面地考虑DNA技术的应用和潜在风险。

5.批改学生的课后练习题，指出存在的问题并给出改进建议。例如，有些学生可能会在理解DNA复制过程或遗传信息传递过程中存在困惑，需要引导学生重新学习相关知识点。内容逻辑关系①DNA分子的结构特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。

②DNA复制过程：DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的参与。复制的结果是一条DNA分子复制出两条DNA分子，复制的特点是半保留复制。

③遗传信息的传递过程：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即遗传信息的转录和翻译过程。转录过程中，RNA聚合酶酶将DNA的一条链作为模板，合成一条互补的RNA链。翻译过程中，mRNA被核糖体识别，tRNA带着相应的氨基酸来到核糖体上，根据mRNA上的密码子，tRNA将氨基酸组装成蛋白质链。这个过程确保了遗传信息从DNA到蛋白质的准确传递。

板书设计：

1.DNA分子的结构特点：双螺旋结构、碱基对、碱基互补配对原则

2.DNA复制过程：解旋酶、DNA聚合酶、半保留复制

3.遗传信息的传递过程：转录、翻译、遗传信息传递教学反思首先，我通过展示DNA分子结构的示意图和动画，帮助学生形象地理解DNA的结构特点。同时，我强调了碱基互补配对原则在DNA分子结构中的重要性，让学生明白DNA分子如何通过碱基配对来维持其稳定性。

其次，我详细讲解了DNA复制过程，并通过实例来说明DNA复制的重要性。在讲解过程中，我强调了半保留复制这一特点，让学生明白DNA复制是如何保证遗传信息的准确传