高中生物必修2教案 第3单元 基因的本质

第三章基因的本质

第一节DNA是主要的遗传物质

一、知识结构

DNA是主要的遗传物质强善患督瓢懿慧

.”噬菌体侵染细菌的头丁

二、教材分析

1.本小节教材主要讲述DNA是遗传物质的直接证据--“肺炎双球菌的转化实验”和“噬

菌体侵染细菌的实验”。本小节的引言部分，首先联系前面所学知识，指出DNA和蛋白质都

是染色体的重要组成成分。然后，引导学生思考一个曾经在科学界争议了很长时间的问题：

“DNA与蛋白质究竟谁是遗传物质？”这样既点出了本小节要研究的主题，又可以引起学生

探究这一问题的兴趣。在讲述DNA是遗传物质的实验证据时，为了加强学生科学思维方法的

培养，教材采用了先交代科学家对实验的设计思想，即把DNA和蛋白质分开，单独地、直接

地去观察DNA的作用；然后再讲述实验过程的方法。为了使学生更全面地理解DNA是真正

的遗传物质这一结论。与原教材相比,本教材在教学内容上增加了肺炎双球菌转化实验内容。

在讲述噬菌体侵染细菌的实验时，也改变了旧教材中,直接说明“噬菌体将DNA注入细菌”

的叙述方法，而是用研究时采用的“同位素标记法”来说明。这样讲述符合科学研究的过程,

可以很自然地导出DNA是遗传物质的结论，使学生容易接受，并且能使学生受到科学方法教

育。

2.本小节教材的最后安排了：DNA-的粗提取与鉴定:实验。通过这一实验，不仅要使学

生学会DNA粗提取和鉴定的方法,更重要的是培养学生的动手能力和学会进行科学实验的一

些基本技能。

3.本小节内容与其他章节的联系：

①染色体和DNA的关系，与第一章《组成生物体的化合物》中核酸知识有关；

②DNA是遗传物质还与《细胞增殖》有关；

③DNA是遗传物质与《生物的生殖和发育》紧密联系。

三、教学目标

1.知识目标DNA是主要的遗传物质(C:理解)

2.能力目标

(1)从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质

的主要载体，训练学生逻辑思维的能力。

(2)以噬菌体侵染细菌的实验说明DNA是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维

的能力。

四、重点•难点和解决方法

1.重点(1)肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。

(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

2.难点肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。

3.解决方法

(1)使用挂图、投影仪或展示平台等进行直观教学。

(2)图文对照阅读，加深对知识的理解。

(3)列表展示，充分调动学生学习积极性，提高教学质量。

五、教具准备噬菌体侵染细菌示意图；投影仪或展示平台；多媒体课件。

六、学法指导

指导学生听课，让学生学会思考。具体包括：

1.让学生领悟课堂的教学目标；

2.使学生抓住教学重点；

3.让学生正确处理好听课与记笔记的关系。

七、课时安排1课时

［一］教学程序

导言：生活中同学们听过这样一些话语:“龙生龙，凤生风，老鼠生来会打洞”；“种

瓜得瓜，种豆得豆”；那么谁知道这讲述的是自然界的一种什么现象呢？还有：“一母生九

子，连母十个样"。这又说明什么呢？

学生活动:讨论思考回答:说明生物界的遗传变异现象。

教师提示:在第一册教材的绪论中我们曾讲到，遗传和变异是生物体的六个基本特征之

一，今天我们共同来探讨这方面的知识。

提问:再举例说明什么是遗传?什么是变异?

学生联系实际回答：(略)

教师在学生回答的基础上进一步点拨，必须明确：

(1)遗传和变异是生物体最重要的特征。

(2)生物遗传的特性，使生物界的物种能保持相对稳定。生物的变异特性，使生物个体

能产生新的性状，以至形成新的物种。遗传和变异是对立统一的关系，是生物进化的重要因

素。

通过例题对该知识进行理解：

［例］从地层里挖出来的千年古莲种子，种在泥塘仍能萌发，生叶开花，但花色与现代莲

稍有不同，说明生物具有()

A.适应性B.多样性C.变异性D.遗传性和变异性

答案:D

一、DNA是主要的遗传物质

设疑:同学们是否知道遗传物质是什么?遗传物质的载体是什么？

学生回答回略）

教师给予肯定并讲述:现代细胞学和遗传学已研究得知，遗传物质是DNA和RNA,染色

体是遗传物质的主要载体，本节课就此问题与同学们探讨一下：

（一）染色体是遗传物质的主要载体

多媒体课件银幕显示:哺乳动物产生子代的染色体变化图。

并展示下列并提问:

rM减数分裂:星回、―

苗e…型.1精卵一醺朝序商

（1）亲代与子代之间要保持染色体数目的恒定，必须经过哪些过程？

（2）染色体数目是如何变化的，其特点如何？

从细胞水平上看：2n.赖介n受覆作用,2n

tI

（3）染色体的化学成分主要有哪些？

一分子水平上看：Chro.=DNA+Protein]

学生活动:观察、思考、讨论并回答（略）

教师鼓励并点拨（细胞水平）：亲代与子代是以生殖细胞作为“桥梁”，通过对细胞的有

丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，人们了解到染色体在生物的传种接代过程中能保持一

定的稳定性和连续性。故人们认为染色体在遗传上有重要作用。

染色体为什么在遗传上起作用呢？

通过对染色体的化学成分分析（分子水平）:得知它主要是由DNA和蛋白质组成的，其中

DNA在染色体里含量稳定，是主要的遗传物质。由于细胞里的DNA大部分在染色体上，因此,

染色体是遗传物质的主要载体。

还有什么是遗传物质的载体？

学生联系前面知识回答:线粒体、叶绿体。

那么，科学家是如何证明DNA是遗传物质呢？

他们的做法是:设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用，下面介绍

两个经典实验。

（二）肺炎双球菌的转化实验

学生活动:阅读教材第2页，了解肺炎双球菌的两种类型:R型和S型。

教师投影显示格里菲思的如下实验:

（1）活的无毒性的R型细菌整与老鼠一健康

⑵活的有毒性的S型细菌逑给老鼠一死亡

GI注射s型L.慢动物I1死亡动物体内出现|

①I有美血菌I|死亡]-----猿看奏膜s型菌I

证明：s型菌对动物有毒害作用

图1

(3)灭活的S型细菌密当老鼠一健康

自J注射无荚J|动物体内出现|

I无羹面迦菌

证明：嵋菌对动物无毒害作用

图3

⑷活的R型+死的S型逑与老鼠一死亡

工|注射无荚膜E菌和I动物体内出现I培笄、后代有荚膜

④I杀死有黄斯型菌I有茏膜S型苗牌菌动物死亡

证明：经高温杀死的S型菌可便理菌转化为5型

图4

师生从投影的四组实验共同讨论看出:在第四组实验中,已经被加热杀死的s型细菌中,

定含有一种促使R型细菌转化成S型细菌的活性物质，那么它到底是什么呢?

在1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，做了如下实验:

把S型细菌的组成物质全部分离，并分别与R型细菌混合培养，得到如下结果:

S型活细菌

___]

多糖脂类蛋白质RNADNADNA水解物

分别与R型活细菌混合培养

7\

RSR

RS

注豺无荚展啾苗和

动物体内出现

圜⑥杀死有英膜s型菌提无迦茵

k■'-■i4?—1+无宙

白质

幽冬

证明：珏砒东硼寇08的【稣可使理函利亿为建08，说励队与遇的乩证明：蛋白质不是遗传物质.

驻图6

学生通过上图对比，得知是S型细菌的DNA使得R型转化成S型细菌，并能传递给后代，说

明DNA是遗传物质。

(三)噬菌体侵染细菌实验

学生活动：阅读教材R,.了解心

噬菌体的结构和化学组成。

教师显示T2噬菌体挂图并强调:T2噬

菌体是由头部和尾部组成的，头部和尾部

的外壳是由蛋白质组成，在头部内含有一

个DNA分子。它是一种专门寄生在细菌体内

的病毒。而细菌是一种单细胞的原核生物。

⑴科学家为什么把噬菌体作为研究DNA是

遗传物质的材料？

(2)科学家是如何进行研究的？

学生活动：阅读教材P”页并回答,由于

4噬菌体只有DNA和蛋白质两种化学物质

组成，而DNA是由C、H、0、N、P五种元素

组成，蛋白质是由C、H、0、N,有的含有P和S元素组成的。所以科学家采用放射性同位素标

记法进行研究。

教师投影显示如下表格：

亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体

32p标记DNA有32p标记DNADNA有32P标记

35s标记蛋白质无力标记蛋白质外壳蛋白质无知标记

学生讨论总结得出结论:DNA分子具有连续性,是遗传物质。

再设疑:遗传物质是否只有DNA一种呢?

学生阅读教材第4页可知:除了DNA外还有RNA,如烟草花叶病毒，它不含DNA,只含

有蛋白质和RNA,在这两种成分中，科学家研究证明RNA是遗传物质。因为绝大多数生物

的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。

［三］教学目标巩固

1.艾弗里的实验结果证明S型细菌中哪种物质导致R型细菌转化的，说明什么问题？

2.噬菌体侵染细菌实验证明蛋白质是遗传物质，还是DNA是遗传物质？

3.遗传物质的主要载体是什么?为什么？

［四］布置作业

1.完成P7复习题第一、二题。

2.在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是()

A.要用同位素标记DNA和蛋白质B.要分离DNA和蛋白质

C.要得到噬菌体和肺炎双球菌D.要区分DNA和蛋白质，单独观察它们的作

用

答案：D

3.玉米叶肉细胞中DNA的载体是（）

A.线粒体、中心体、染色体B.叶绿体、核糖体、染色体

C.染色体、中心体、核糖体D.染色体、叶绿体、线粒体

答案.：D

［五］总结

本节课主要学习了征明DNA是主要遗传物质的两个经典实验：

（一）肺炎双球菌转化实验：证明S型细菌中的DNA.是转化因子并能够使后代具有连续性

-说明是遗传物质。

（二）噬菌体侵染细菌:证明噬菌体的蛋白质和DNA两种成分是DNA进入细菌体内并产生

出与亲代噬菌体性状相同的子代噬菌体-说明DNA是遗传物质。最后指出遗传物质除了DNA

外还有RNA,但绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。

［六］板书设计

6.1.1JM幅主要的遗传物质

（一）染色体是遗传物质的主要我体

L染色体由DlOl蛋白质组成

2.线粒体内含有DNA

3.叶绿体内含有DNA

DNA主要存在于核中的染色体上，所以染色体是主要载体

仁）肺炎双球菌转化实普

L肺炎双球菌的类型竭/S型）

2.转化过程：格里菲思四蛆实验

3.实验原理：活R型细菌-活S型细菌

4.结论：DNA是遗传物质

V）噬菌体侵染细菌实装

1.噬菌体的基本结构矽卜壳:蛋白质/内部:DNA）

2.实验过程

①用同位素"S和"P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA.

②用被标记的噬菌体分别去侵染细菌。

③对在细菌体内增殖的DNA进行被标记物质测试.

④实验结果：在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA,

而不是蛋白质.

3.结论:DN娓遗传物质.

第三章基因的本质

第1节DNA是主要的遗传物质教学设计

一、教材内容分析

《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3

章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问.题:

“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，

激发学生的探索欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教

材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细

菌的实验”，引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结

论。本节是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变

打下了基础。

二、教学策略

由“问题探讨”所呈现的曾经在科学界争论很长时间的问题——“DNA和蛋白质究竟哪

个是遗传物质？”引入新课，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养他们分析问题和解

决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究

历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA

是主要的遗传物质。

三、教学目标

1、知识与技能：

(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程；

(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路；

(3)理解DNA是主要的遗传物质。

2、过程与方法：

(1)领悟科学研究的过.程和方法，培养学生的实验探究能力；

(2)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。

3、情感态度和价值观：

(1)体验科学探索的艰辛过程；

(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程;认同科学与技术的关系。

四、教学重点和难点

1、重点：

(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；

(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。

(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。

2、难点:

(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；

(2)证明DNA是遗传物质的实验的，关键设计思路。

五、教学设计流程

设疑导入一问题引导呈现探究一讨论实验结果一归纳总结一拓展延伸

六、课堂实施

教学环节教师组织和引导学生活动设计意图

设疑提问：学生回顾所学寻找新旧

知识，思考回答相关知识的结合

1.性状是受什么控制的？基因问题，总结遗传物质点，以“问题”

复习旧和染色体的关系是怎样的？的特点：能够自我复引入新课，培

知，创设2.染色体是由哪两种化合物组制，结构比较稳定，养学生分析和

情景，导成的，作为遗传物质的应该是哪一具有储存遗传信息解决问题的能

入新课种物质？的能力。.力，激发探究

3.你认为作为遗传物质可能具欲望。

有什么特点？

指导学生读教材思考：分析当时认为

1.在20世纪早期人们普遍认为蛋白质是遗传物质

对遗传物遗传物质是DNA还是蛋白质？的原因：组成DNA的

质的早期2.为什么会有这种认识？脱氧核甘酸只有4种

推测而组成蛋白质的氨进一步激

讲述：限于当时的认识水平，认为基酸种类有20种，发学生对.遗传

蛋白质是遗传物质的观点处于主导地蛋白质的多样性很物质认识的研

位。容易和生物的多样究

性相联系。

科学家是如何认识DNA是遗传物质认真观察实验

的呢，让我们重温科学家对遗传物质的的演示过程，思考回

认识过程吧。答所提问题，得出以

下结论：

I、肺炎双球菌的体内转化实验

1、加热杀死的S

1、讲述并投影两种菌落的比较;菌能够促使活的R菌引导学生

转变为活的S菌，即重温科学探究

菌落荚膜毒

加热杀死的S菌中含历程，亲身体

性

有促使这一转化的验科学研究的

R型菌落粗糙无荚无活性物质一一转化思路和方法，

膜毒因子。学习科学家严

谨的态度和合

S型菌落光滑有荚有2、这一转化作精神。体验

膜毒因子不可能是蛋白科学探索的艰

DNA是遗质，因为蛋白质经过辛，学习科学

2、投影细菌转化实验的课件引导学

传物质的高温作用会变性失精神，养成科

生观察实验，讨论分析以下问题：

的证据I活。学态度。

(1)、为什么加热杀死的S菌和活

的R菌混合可以导致小鼠死亡？导致小

鼠死亡的直接原因是什么？3、蕴含的实验

.(2)、促进活方法有分组对照和

的R菌转变为S菌的因素是什么？是否对变量进行一定的

有可能是蛋白质？(3)、本实验蕴控制。

含了那些科学实验方法，能得出什么结

论？

设疑：

这种转化因子究竟是什么物质呢？学生思考、分

S菌的化学成分很多，要找到转化因子，析、讨论得出结论：

最关键的思路是什么？如果让你来设计把DNA和蛋白质分

实验来进一步探究“转化因子”是什么开，单独地直接地观

物质，你将如何设计实验？察这两种物质的作

用。

n、肺炎双球菌的体外转化实验

讲述并投影：

学生思考、讨

论，展示学习成果：

1、控制变量原

/--------\

Mlsnetmg3M贝1],将多个变量分解进一步培

DNA是遗为单个变量进行研养学生探究问

传物质的I/\I_HUHJUU之[究；对照性原则。题与设计实验

的证据n■i（s）.2、结论：DNA是的能力及创新

转化因子即遗传物意识。

质。

思考：

i、该实验的巧妙之处是什

么？蕴含了哪些实验设计原则？

2、能够得出什么结论？

讲述：

艾弗里的实验中提取的DNA纯度最观察课件的演

高时也还有少量的蛋白质，当时仍然有示过程，明确在噬菌

学者认为是这少量的蛋白质在起作用，体侵染细菌的过程让学生认

不愿接受DNA是转化因子的结论。这种中，DNA进入了细菌识到一个正确

怀疑有道理吗？细胞内，而蛋白质外的结论可以通

壳停留在细胞外。过不同的途径

田、噬菌体侵染细菌的实验获得。

讲述并投影：

1、T2噬菌体的结构模式图，说明

其结构特点、物质（元素）组成、寄生认同人类

和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变分析、讨论相关对遗传物质的

化。问题，展示学习成认识是不断深

DNA是遗果：1、DNA是在亲子化,、不断完善

传物质的2、投影分别用不同放射性元素标记代之间发生连续性的过程；

的证据III的噬菌体侵染细菌的实验过程。的物质，即DNA是遗

思考：传物质；蛋白质不是

1、为什么选择噬菌体作为实验材遗传物质。

料？认同科学

2、为什么要用32P和35s分别标记2、采用了放射的发展离不开

噬菌体的DNA和蛋白质？如何标记？性标记技术、分离提技术的支持。

3、实验结果是怎样的，根据实验结纯技术、离心技术等

果你能得出什么结论？技术手段

4、上述实验运用了哪些技术手

段？

总结：以上实验证明了DNA是遗传

物质，而蛋白质不是遗传物质。

设疑：是不是所有生物的遗传物质进一步明

都是DNA呢?确某些病毒的

总结上述探究遗传物质是

投影并讲述：展示几种常见的RNA活动，得出：DNA是RNA,DNA是主

病毒，由于这些病毒只由RNA和蛋白质主要的遗传物质。要的遗传物质

构成，所以这类病毒的遗传物质是RNA的原因。

而不是DNA.

投影总结：

核酸是一切生物的遗传物质；，具有加深理

课堂小结细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物解、巩固、深

质是DNA,少数RNA病毒的遗传物质是化所学知识。

RNA,即DNA是主要的遗传物质，

1997年美国科学家Prusiner发现

了一种新型生物——肮病毒，是一组至

今没有查到任何核酸的蛋白质颗粒，它学生思考讨论：形成认知

是导致疯牛病和人的克-雅氏病的病原认识到对遗传物质冲突，激发学

拓展延伸体。你能推测改病毒的遗传物质是什么的探究是不断深化生新的探索欲

吗？和发展的。望。

七、教后反思

通过对本节3个经典实验的学习，引导学生重温科学家的探究历程，不仅让学生获得了

科学知识——理解“DNA是主要的遗传物质”，更重要的是通过这些实验让学生掌握了科学

的研究方法，培养了学生的科学探究能力，所以在本节的教学中重点对学生进行了科学方法

训练；由于本节实验内容较为抽象，上课时采用了多媒体辅助教学，化静为动，化抽象为具

体，较圆满的完成了教学任务。

第三章基因的本质

第二节DNA分子的结构

一、知识结构

基本单位--脱氧核昔睡

分子的结构

DNA双螂旋结构的主要特点

Mfc分子的结构和复制概念

DNA分子的复制复制的过程

复制的意义」

二、教材分析

1.本小节主要讲述了DNA分子的结构和DNA分子的复制两部分内容。

关于DNA分子的结构，由于这部分内容比较抽象，不容易理解，教材在概述DNA分

子双螺旋.结构的特点后，安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对

这一结构的感性认识和理解。

DNA分子的结构特点是DNA特定功能的基础，因此在本小节教材的后半部分，联系

其结构讲述了DNA分子的复制功能。这部分知识是理解后面几节内容的基础，因此是本节

教材的教学重点。

2.本小节内容与其他章节的联系：

(1)与《组成生物体的化合物》中核酸知识有关；

(2)与《细胞增殖》一节知识相联系。.

(3)与后面的《生物的遗传定律和变异》相联系。

三、教学目标

1.知识目标

.(DDNA分子基本单位的化学组成(B:识记)

(2)DNA分子的结构特点(C:理解)

(3)DNA分子的复制过程和复制意义(C:理解)

2.能力目标

(1)培养观察能力，分析理解能力:通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观察来提高观

察能力、分析和理解能力。

(2)培养创造性思维的能力:通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的

能力。

四、重点•实施方案

1.重点：(l)DNA分子的结构。(2)DNA分于的复制。

2.实施方案

(1)使用挂图、模型进行直观教学。

⑵用多媒体课件显示DNA分子复制的动态过程，让学生充分理解边解螺旋边复制。

五、难点•突破策略

1.难点：(l)DNA分子的结构特点。(2JDNA分子的复制过程。

2.突破策略

教师指导学生制作DNA分子的结构模型。让学生充分理解它的结构特点，用多媒

体课件显示DNA分子的复制过程，从而让学生理解复制的模板、原料等条件，以及复

制的意义。

六、教具准备

DNA分子的结构模型//DNA分子的结构和复制挂图//DNA分子复制的多媒体课件〃投影

仪。

七、学法指导

教会学生学会理论联系实际的学习方法。

具体办法是:在学生自学教材的基础上,在教师的指导一下，从DNA的基本组成单位开始,

按照一定的方式先形成脱氧核昔酸长链，而后再通过一定的方式构成DNA分子的平面结构及

空间结构，加深学生对教材DNA分子结构特点理论知识的理解掌握。

八、课时安排1课时

[-]教学程序

导言

前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习，知道DNA

分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。

那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?

这需要从它的结构谈起。

[-]教学目标达成过程

一、DNA分子的结构

教师讲述：

介绍DNA分子双螺旋结构模型的提出。.1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克

提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型（简介沃森和克里克的发现过程，激起学生学习的兴

趣和实事求是的.科学态度，培养不断探求新知识和合作的精神）。这为合理地解释遗传物质

的各种功能奠定了基础。

为了掌握DNA分子结构的全部知识，必须先掌握DNA分子的化学组成。

LDNA分子的化学组成（结构）

学生活动:阅读教材P8〜9DNA分子的化学组成部分并讨论DNA分子化学组成的部分知

识。

教师出示DNA分子化学结构的多媒体课件，让学生分组讨论以下问题：

a.DNA分子为什么属于高分子化合物（从元素组成和分子量上考虑分析）？

b.组成DNA分子的基本单位是什么？

c.构成DNA分子的基本单位有几种?分别是什么？

d.DNA分子是由几条脱氧核甘酸长链组成的？

在学生讨论回答的基础上，教师进行综述：

D.NA分子是一种高分子化合物，它的基本单位是脱氧核甘酸，总共有四种，分别叫腺

喋吟脱氧核昔酸(A),鸟喋吟脱氧核甘酸(G)、胞喀咤脱氧核昔酸(C)、胸腺喀咤脱氧核昔酸(T)；

每种脱氧核甘酸都是由.三部分组成:即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。DNA

分子是由两条脱氧核甘酸长链组成的。

DNA分子不仅具有一定的化学结

构，还具有其特殊的空间结构。

2.DNA分子的空间结构

学生活动:阅读教材P9DNA分子的空间

结构部分，对照自己制作的DNA的分子结构

(在教师指导下制作)对教材进行理解探索

新知识。

教师出示DNA分子结构挂图和模型并

设疑：

a.DNA分子的空间结构具有什么特点？

b.DNA分子结构中的碱基互补配对原

则是什么？

c.为什么碱基互补配对必须是A与T配对，G与C配对?

学生在阅读教材、讨论的基础上回答上述问题。

教师对学生的回答给予肯定并作点拨。

DNA分子的结构特点是:

(l)DNA分子是由两条链组成的，这两链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在

内侧。

(3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。

碱基互补配对原则是:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。

为加深学生的记忆，教师编一顺口溜:“A配T,T配A,G配C,C配G,少了一个配不齐”。

A与T、G与C配对的原因：

(1)喋吟碱是双环化合物，占的空间大；喀咤碱是单环的、占的空间小，而DNA分子的两

条链距离是固定的，因此，只能是喋吟碱与喀咤碱配对。

(2)由于A与T通过两个氢键连结，G与C之间通过三个氢键连结，这样使DNA的结构更

加稳定。

3.DNA分子的结构特性

学生活动:阅读教材P9并思考讨论如下问题：

（1）从你自己制作的DNA双螺旋结构模型来思考，DNA分子的基本单位只有四种。它的

排列顺序如何?说明了什么问题？

（2）再观察和思考你自己制作的DNA双螺旋结构模型中四种基本单位的排列顺序又如何

呢?这又说明了什么问题？

教师在学生思考讨论的基础上进行点拨:

DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化

的，如一个DNA分子的一条链中有150个四种不同的碱基，它的排列方式有4卜。种。实际上

构成了DNA分子的脱氧核甘酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA

分子的多样性（取决于碱基对的排列顺序）。

每个特定的DNA分子（如你自己制作的DNA）都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱

基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性（特定的碱基排列顺序）。

总结:从DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体

之间表现出干差万别的根本原因。因此，用DNA分子可以起到鉴定生物个体的作用（为了加

深对这部分知识的理解和应用，可给学生简介用DNA分子在亲子鉴定和案件的侦破中的作用

的例子，这样既活跃了课堂，又激起学生学习的兴趣）。

再没疑:

在细胞有丝分裂学习中，我们知道，通过细胞有丝分裂使生物的亲代与子代之间保持遗

传性状的稳定性，为什么？

学生回忆回答:是遗传物质DNA分子复制（间期）和平均分配（后期）的结果。

教师给予肯定并鼓励。

再问，那么DNA分子是怎样进行复制的呢？

第三章基因的本质

第二节DNA分子的结构

.【教学重点、难点、疑点及解决办法】

1.教学重点

（1）DNA分子的结构。

（2）碱基互补配对原则及其重要性。

（3）DNA分子的多样性。

2.教学难点

DNA分子的立体结构特点。

3.教学疑点

DNA分子中只能是A—T、C—G配对吗？能不能A—C、G—T配对？为什么？

4.解决办法:

（1）充分发挥多媒体计算机的独特功能，把DNA的化学组成、立体结构等重、难

点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象，转化

为易于吸收的知识。

（2）通过制作DNA双螺旋结构模型，加.深对DNA分子结构特点的理解和认识。

（3）通过讨论交.流、通过提高学生的识图能力、思维能力，通过配合适当的练习，

将知识化难为易。

（4）通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性，来说明只

能是A—T、C—G配对。

【课时安排】1课时

【教学过程】

引言：我们经过学习，已经知道DNA是主要的遗传物质，DNA分子是怎样贮存遗传

信息的？它又是怎样决定生物性状的？要回答这些问题，就必须弄清DNA的结构。

新课：第2节DNA分子的结构

一、DNA双螺旋结构模型的构建

列出“思考与讨论”问题，引导学生阅读课文P47—49,培养学生的自学能力与自我探

究能力。

小结：沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型，为合理地解释遗传物质的各

种功能奠定了基础。

下面我们来进一步探讨学习DNA分孑的结构。

二、DNA分子的结构

1.DNA的化学组成

学生回顾并阅读教材P42-43和P47-49,看懂图3-1和图3—11及银幕上出现的结

构平面图，基本单位图。学生回答下列问题：

①组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？

②组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核甘酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？

学生回答后，教师点拨：

①组成DNA的基本单位是脱氧核甘酸，它由一个脱氧甘糖、一个磷酸和一个含氮碱

基组成。

②组成DNA的碱基有四种：腺喋吟（A）,鸟喋吟（G）,胞嚏咤（C）、胸腺喀咤

（T）；有四种脱氧核甘酸：腺喋，吟脱氧核甘酸，鸟喋吟脱氧核昔酸，胞喀咤脱氧核甘酸，

胸腺嚏咤脱氧核甘酸。DNA的每一条链由四种不同的脱氧核昔酸聚合而成多脱氧核甘酸链。

2.DNA分子的立体结构

出示DNA模型，学生阅书第8页，指着模型进解说过归纳，结构的主要特点是：

①两条长链按反回平行方式盘旋成双螺旋结构（简要解释“反向”，一条链是55-

35,另一条链是35—55,不宜过深）。

②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在

内侧。

③碱基互补配对原则：

两条链上的碱基通过氢键（教师对“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱

基配对有一定的规律：A—T、G—C（A一定与T配对，G一定与C配对）。

可见，DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上

的碱基排列顺序也就确定了（可在黑板上练习一道题以巩固互一补配对原则）。

教师设问，学生思考后，由教师回答：

设问一：碱基配对时，为什么口票玲碱不与口票吟碱或嚓咤碱不与喀咤碱配对呢？

这是由于口票.吟碱是双环化合物（画出双环），占有空间大；喀陡碱是单环化合物（画

出单环），占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的，只有双环化合物和单环化

合物配对才合适。

设问二：为什么只能是A—T、G—C,不能是A—C,G—T呢？

这是由于A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，这样使DNA的结

构更加稳定，所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1：1。

学生训练：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺喋吟的分子数占18%,那么鸟喋吟的

分子数占（）

A.9%B.18%C.32%D.36%

答案：C

（为巩固DNA立体结构的有关知识，加深对DNA分子结构特点的理解，此时应让

学生做P50《模型构建制作DNA双螺旋结构模型》，实验的材料及一些基本步骤可在上

课前准备好，教师示范，控制好上课的时间）。

3.DNA的特性

师生共同活动，学生讨论和教师点拨相结合。

①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基

互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DAN分子的稳定性。

②多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺

序是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列

方式就有4*1产种o实际上构成DNA分子的脱氧核甘酸数目是成千上万的，其排列

种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。

③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列

顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。

小结：本节课我们学习了D.NA的化学组成，DNA的立体结构和DNA的特性。组成

DNA的碱基共有A、T.、G、C四种，构成DNA的基本单位也有4种。每个DNA分子由

二条多脱氧核甘酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对原

则，即A—T、G-C,通过氢键连接成碱基对。DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。

多样性产生的原因主要是碱基对的排列顺序千变万化，4种脱氧核甘酸排列的特定顺序，包

括特定的遗传信息。每个DNA分子能够贮存大量的遗传信息。

【板书设计】

第二节DNA分子的结构

一、DNA双螺旋结构模型的构建

二、DNA分子的结构

1DNA的化学组成磷酸

①基本单位：脱氧核昔酸J在第

_「脱氧核楣

②四种碱基［核昔』

③四种脱氧核甘酸［含宜肺基

④由许多脱氧核昔儆聚合成多脱氧核音甑长链

2DNA的立体结构

①按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

②基本骨架，碱基在内侧

③减基互补配对原则：A—T,G—C

3DNA分子的特性

稳定性多样性特异性

第三章基因的本质

田-----n-

弟二PDNA分子的复制

［-］教学程序

学生先阅读教材Pu页。教师投影.出示如下问一题:

1.DNA分子复制发生在什么时间？

2.DNA分子复制过程怎么进行？

3.DNA分子复制过程.需要哪些条件？

4.DNA分子复制过程有何特点？

5.DNA分子复制的概念是什么？

6.DNA分子复制有何生物学意义？

学生阅读完毕之后，先简单提问。

根据学生回答情况进行点拨、讲述：

(l)DNA分子复制根据前面三种细胞分裂方式学习可知发生在无丝分裂之前或有丝分裂

间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。

(2)DNA分子复制过程：教师播放DNA分子复制的多媒体课件，将这部分重难点知识，

变静为动，变抽象为形象，转化为易掌握的知识。观看完毕后，师生共同总结，有以下三点:

a.解旋提供准确模板:在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核甘酸链配

对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋解旋为两条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条

单链叫母链(模板链)。

b.合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核甘酸链为模板，在酶的作用下，以周围环

境,中游离的脱氧核甘酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。

c.子母链结合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成

的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，解旋完即复制完,

形成新的DNA分于，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复

制。

(3)从上述观看DNA分子..复制过程的多媒体课件及师生归纳可知:DNA分子复制的条件

有精确的模板、原料、能量和酶等基本条件。复制的方式是半保留复制，即新DNA分子中

都保留了原来DNA分子的一条链。

(4)从上述学习可概括出DNA分子复制的概念:指以亲代DNA分子为模板来合成子代

DNA的过程。

DNA分子的复制实质上是遗传信息的复制。

(5)DNA分子的自