(教学设计)第21课DNA分子的结构、复制及基因的本质2025年新高考生物一轮全考点普查教学教学设计

(教学设计)第21课DNA分子的结构、复制及基因的本质2025年新高考生物一轮全考点普查教学教学设计主备人备课成员教学内容本节课的教学内容来自2025年新高考生物一轮全考点普查，主要涉及第21课“DNA分子的结构、复制及基因的本质”。本节课的重点是让学生了解DNA分子的双螺旋结构，掌握其复制过程，并理解基因的本质。

具体内容包括：

1.DNA分子的双螺旋结构：学生需要通过观察模型或图片，了解DNA分子的双螺旋结构，认识磷酸骨架、碱基对等组成成分。

2.DNA复制过程：学生需要掌握DNA复制的条件、过程及特点，包括半保留复制、酶的作用等。

3.基因的本质：学生需要理解基因是DNA上有遗传效应的片段，掌握基因与DNA、基因与性状之间的关系。

4.基因突变：学生需要了解基因突变的概念、类型及特点，并能分析基因突变对生物性状的影响。

5.基因的表达：学生需要初步了解基因的表达过程，包括转录和翻译，认识mRNA、tRNA等角色。核心素养目标本节课的核心素养目标有三个：科学思维、科学探究和生命观念。

首先，通过观察DNA模型的建构过程，培养学生的科学思维能力，使学生能够从宏观和微观两个层面理解和描述DNA分子的结构特点。

其次，通过模拟DNA复制实验，提升学生的科学探究能力，使学生能够理解DNA复制的原理，掌握复制过程中的关键因素，并能够运用相关知识解释生活中的生物学现象。

最后，通过分析基因突变和基因表达的过程，帮助学生建立生命观念，使学生能够认识到基因是生命活动的基本单位，理解生物体的性状是由基因决定的，从而形成对生命本质的深入理解。教学难点与重点1.教学重点：

（1）DNA分子的双螺旋结构：磷酸骨架、碱基对等组成成分。

（2）DNA复制过程：条件、过程及特点，包括半保留复制、酶的作用等。

（3）基因的本质：基因是DNA上有遗传效应的片段，基因与DNA、基因与性状之间的关系。

（4）基因的表达：转录和翻译过程，mRNA、tRNA等角色的认识。

2.教学难点：

（1）DNA分子的双螺旋结构：学生难以理解磷酸骨架的分布和碱基对的排列方式。

（2）DNA复制过程：学生难以掌握半保留复制的原理及酶的作用。

（3）基因的本质：学生难以理解基因是具有遗传效应的DNA片段，以及基因与DNA、基因与性状之间的关系。

（4）基因突变：学生难以理解基因突变的概念、类型及特点，并分析其对生物性状的影响。

（5）基因的表达：学生难以理解转录和翻译过程，以及mRNA、tRNA等角色的功能。

针对以上难点，教师可以采取以下教学方法：

（1）利用模型、图片等直观教具，帮助学生形象地理解DNA分子的双螺旋结构。

（2）通过动画演示DNA复制过程，引导学生掌握半保留复制原理及酶的作用。

（3）运用比喻、实例等方式，帮助学生理解基因的本质，建立基因与DNA、基因与性状之间的联系。

（4）设计基因突变和基因表达的实验，让学生亲身体验并理解相关概念。

（5）运用图表、示意图等教学资源，引导学生清晰地理解转录和翻译过程，以及mRNA、tRNA等角色的功能。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：教师通过讲解DNA分子的结构、复制过程、基因的本质等理论知识，引导学生理解和掌握相关概念。

2.讨论法：教师组织学生就基因突变、基因表达等话题进行讨论，激发学生的思考，培养学生的交流与合作能力。

3.实验法：教师安排DNA复制实验，让学生亲身体验并理解复制过程，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。

教学手段：

1.多媒体设备：教师利用多媒体课件、图片、视频等资源，直观展示DNA分子的双螺旋结构、复制过程等，增强学生的学习兴趣和理解力。

2.教学软件：教师运用教学软件进行课堂互动，如测验、游戏等，激发学生的学习主动性和积极性。

3.网络资源：教师引导学生利用网络资源，如科研论文、基因数据库等，拓展学生的知识视野，提高学生的自主学习能力。

4.模型与教具：教师使用DNA模型、教具等直观教具，帮助学生更好地理解DNA分子的结构，增强学生的学习体验。

5.实验器材：教师准备实验器材，如显微镜、PCR仪器等，让学生亲自动手进行实验，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。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分子的结构、复制过程及基因的本质的学习内容，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分子的结构、复制过程及基因的本质内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确DNA分子的结构、复制过程及基因的本质教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保DNA分子的结构、复制过程及基因的本质教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习DNA分子的结构、复制过程及基因的本质的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入DNA分子的结构、复制过程及基因的本质学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的DNA分子的结构的内容，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DNA分子的结构、复制过程及基因的本质新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解DNA分子的结构、复制过程及基因的本质知识点，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，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，让学生围绕基因的本质问题展开讨论，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分子的结构、复制过程及基因的本质知识的应用，提高实践能力。

在DNA分子的结构、复制过程及基因的本质新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。

强调重点和难点，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分子的结构、复制过程及基因的本质知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决练习题。

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分子的结构、复制过程及基因的本质内容相关的拓展知识，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分子的结构、复制过程及基因的本质内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习DNA分子的结构、复制过程及基因的本质的心得和体会，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分子的结构、复制过程及基因的本质内容，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分子的结构、复制过程及基因的本质内容，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。教学资源拓展1.拓展资源：

-推荐阅读材料：吴基因.《DNA的双螺旋结构与分子生物学的发展》[J].生物学通报，2009，44（5）：1-6.

-科研论文：CavenerDR.《Theroleofthespliceosomeinpre-mRNAprocessing》[J].TrendsinGenetics，1993，9（10）：435-441.

-基因数据库：NCBI（NationalCenterforBiotechnologyInformation）

-在线课程：Coursera上的“MolecularBiologyandGenetics”课程

2.拓展建议：

-学生可以阅读相关科研论文，了解DNA复制和基因表达的分子机制。

-引导学生利用基因数据库查询特定基因的信息，加深对基因概念的理解。

-鼓励学生参加在线课程，系统学习分子生物学和遗传学的基础知识。

-组织学生参观实验室或科研机构，亲身体验DNA实验操作，增强对学科的兴趣。

-推荐学生参加科学竞赛或研究项目，提高他们的实践能力和创新能力。

-鼓励学生加入科学社团或兴趣小组，与其他对生物学感兴趣的同学交流学习经验。

-引导学生关注生物学领域的最新进展，如CRISPR-Cas9技术等，拓宽知识视野。

-建议学生运用所学知识，参与课题研究或开展家庭小实验，将理论知识应用于实际。

-鼓励学生撰写科学日记或博客，记录学习心得和实验经历，提升表达能力。

-推荐学生阅读科学家传记或科普书籍，了解生物学家的科研历程，培养科学精神。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.知识梳理：

-DNA分子的双螺旋结构，包括磷酸骨架、碱基对等组成成分。

-DNA复制过程，包括条件、过程及特点，如半保留复制、酶的作用等。

-基因的本质，即基因是DNA上有遗传效应的片段，基因与DNA、基因与性状之间的关系。

-基因突变的概念、类型及特点，以及对生物性状的影响。

-基因表达的过程，包括转录和翻译，以及mRNA、tRNA等角色。

2.重点强调：

-DNA分子的双螺旋结构是生物学的基础知识，需要学生熟练掌握。

-DNA复制过程是遗传信息传递的关键环节，需要学生深刻理解。

-基因的本质是生物学中的核心概念，需要学生准确理解。

-基因突变对生物的进化和遗传具有重要意义，需要学生深入理解。

-基因表达是生物体内遗传信息的实现过程，需要学生全面理解。

3.学习方法：

-通过观察模型、图片等直观教具，帮助学生形象地理解DNA分子的结构。

-通过动画演示、实验操作等方法，帮助学生掌握DNA复制的过程。

-通过案例分析、讨论交流等手段，帮助学生深入理解基因的本质。

-通过实验设计、数据分析等实践，帮助学生掌握基因突变和基因表达的知识。

当堂检测：

1.选择题：

-DNA分子的双螺旋结构是由什么组成的？

-DNA复制的特点是怎样的？

-基因的本质是什么？

-基因突变有哪些类型？

-基因表达过程中，mRNA和tRNA分别扮演什么角色？

2.填空题：

-DNA分子的双螺旋结构是由____、____和____组成的。

-DNA复制过程中，酶的作用是____。

-基因的本质是____，它位于____上。

-基因突变是指基因的____发生变化。

-基因表达过程中，mRNA是____的蓝图，tRNA负责____。

3.简答题：

-请简述DNA分子的双螺旋结构的特点。

-请简述DNA复制的过程。

-请简述基因的本质。

-请简述基因突变的概念及类型。

-请简述基因表达的过程。

4.论述题：

-请结合实例，论述DNA复制在遗传信息传递中的作用。

-请结合实例，论述基因突变对生物进化和遗传的影响。

-请结合实例，论述基因表达在生物体发育中的作用。板书设计1.重点知识点：

①DNA分子的双螺旋结构：由磷酸骨架、碱基对组成。

②DNA复制过程：条件、过程及特点，如半保留复制、酶的作用等。

③基因的本质：基因是DNA上有遗传效应的片段，基因与DNA、基因与性状之间的关系。

④基因突变：概念、类型及特点，对生物性状的影响。

⑤基因表达：转录和翻译过程，mRNA、tRNA等角色。

2.词句表达：

①DNA分子的双螺旋结构：磷-骨-架、碱-基-对。

②DNA复制过程：半-保-留、酶、复-制。

③基因的本质：遗-传-效-应、基-因-DNA、基-因-性-状。

④基因突变：突-变、类-型、影-响。

⑤基因表达：转-录、翻-译、m-RNA、t-RNA。

3.艺术性与趣味性：

①DNA分子的双螺旋结构：用彩色的粉笔或贴纸标注磷酸骨架和碱基对，形成螺旋形状，增加视觉冲击力。

②DNA复制过程：用箭头和图形表示复制过程中的步骤，如“复制起点”、“半保留复制”等，增加直观性。

③基因的本质：用卡通形象或简笔画表示基因、DNA和性状之间的关系，如“基因在DNA上”等，增加趣味性。

④基因突变：用不同的颜色或符号表示不同类型的突变，如“点突变”、“插入突变”等，增加区分度。

⑤基因表达：用流程图或步骤图表示转录和翻译的过程，如“mRNA的形成”、“蛋白质的合成”等，增加清晰度。教学反思与总结回顾本节课的教学过程，我在教学方法、策略、管理等方面取得了一定的成效，但也存在一些不足之处。在教学方法上，我采用了讲授法、讨论法和实验法，使学生能够从多个角度理解和掌握DNA分子的结构、复制过程及基因的本质。在教学策略上，我注重启发式教学，鼓励学生提出问题并积极参与讨论，提高了学生的思维能力和合作精神。在教学管理上，我保持了课堂秩序，及时解答学生的疑问，确保了教学活动的顺利进行。

然而，在教学过程中也存在一些问题。首先，在讲解DNA分子的双螺旋结构时，部分学生对碱基对的排列方式理解不够深入，需要在后续的教学中加强指导和练习。其次，在讨论基因的本质时，部分学生对基因与DNA、基因与性状之间的关系理解不够准确，需要通过更多的实例和练习来加深理解。再次，在实验操作中，部分学生对实验步骤和方法掌握不够熟练，需要在实验前进行更多的预习和指导。

针对以上问题，我认为在今后的教学中，需要进一步加强学生的实践操作能力和思维能力的培养。在讲解DNA分子的双螺旋结构时，可以通过更多的模型展示和互动实验来帮助学生形象地理解。在讨论基因的本质时，可以通过更多的实例分析和问题讨论来帮助学生深入理解基因与DNA、基因与性状之间的关系。在实验操作中，可以通过更多的预习指导和实验练习来帮助学生熟练掌握实验步骤和方法。课后作业1.请简述DNA分子的双螺旋结构的特点。

答案：DNA分子的双螺旋结构是由两条链组成的，两条链围绕同一个