2024-2025学年新教材高中生物 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中生物第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质教学实录新人教版必修2主备人备课成员设计思路本节课以“2024-2025学年新教材高中生物第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质”为主题，围绕DNA的发现历程、结构与功能展开教学。通过实验探究、案例分析等教学方法，引导学生理解DNA作为遗传物质的重要性，培养学生的科学探究能力和生物知识素养。核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验探究DNA的提取和鉴定过程。

2.提升学生的生物知识素养，理解DNA作为遗传物质的基本原理和生物学意义。

3.增强学生的科学思维和批判性思维能力，通过分析DNA发现历程中的科学争论，培养学生的科学态度和价值观。学情分析本节课针对高中二年级的学生进行教学。学生在进入本节课前，已经具备一定的生物学基础，对细胞、遗传等概念有一定的了解。然而，在具体到DNA作为遗传物质的研究领域，学生的知识储备相对有限。以下是对学生层次、知识、能力、素质和行为习惯的分析：

1.学生层次：大多数学生能够理解生物学的基本概念，但部分学生在抽象思维和逻辑推理方面可能存在困难。

2.知识方面：学生对DNA的基本概念有所了解，但对于DNA的发现历程、分子结构以及功能等方面的知识掌握程度不一。

3.能力方面：学生在实验操作技能、观察能力、分析问题和解决问题的能力等方面有一定的基础，但在科学探究和创新思维方面有待提高。

4.素质方面：学生的自主学习能力、合作精神、批判性思维和科学态度有待加强。

5.行为习惯：部分学生课堂参与度不高，需要进一步培养积极的学习态度和良好的课堂纪律。

这些学情分析对课程学习产生以下影响：

-教师需根据学生的知识储备和能力水平，调整教学策略，确保教学内容既适合学生的实际水平，又能激发他们的学习兴趣。

-通过实验探究和案例分析，帮助学生建立正确的科学观念，提高他们的科学探究能力。

-注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神，提高他们在实际情境中的问题解决能力。

-通过课堂讨论和互动，引导学生树立科学态度，培养批判性思维，为今后的生物学学习和研究奠定基础。学具准备多媒体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策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，通过讲解DNA的发现历程和结构特点，引导学生深入理解遗传物质的概念。

2.设计实验活动，让学生亲自提取DNA，观察其形态和特性，增强学生的实践操作能力和观察能力。

3.利用多媒体资源，如视频、动画等，展示DNA的双螺旋结构及其复制过程，帮助学生直观理解抽象概念。

4.通过角色扮演和案例分析，让学生模拟科学家进行DNA的发现和鉴定，培养他们的科学探究精神和批判性思维。教学过程一、导入新课

1.老师提问：同学们，你们知道什么是遗传吗？遗传物质又是什么呢？

2.学生回答：遗传是指生物体的性状能够传递给后代的现象；遗传物质是生物体内传递遗传信息的物质。

3.老师总结：今天我们就来学习本章的第一节，了解DNA作为主要的遗传物质。

二、新课讲授

1.老师讲解：DNA的发现历程，从孟德尔的遗传规律到摩尔根的基因概念，再到沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型。

2.学生跟随老师的讲解，了解DNA的发现历程，并思考：为什么DNA被认为是主要的遗传物质？

3.老师讲解：DNA的结构特点，包括碱基对、磷酸骨架、氢键连接等。

4.学生跟随老师的讲解，理解DNA的双螺旋结构，并思考：DNA的结构特点对其作为遗传物质有何意义？

5.老师讲解：DNA的功能，包括遗传信息的传递、表达和调控。

6.学生跟随老师的讲解，了解DNA的功能，并思考：DNA的功能是如何保证生物体遗传信息的稳定性和多样性的？

7.老师讲解：DNA的复制过程，包括解旋、配对、合成等步骤。

8.学生跟随老师的讲解，理解DNA的复制过程，并思考：DNA的复制过程是如何保证遗传信息的准确传递的？

三、实验探究

1.老师展示DNA提取实验的步骤和注意事项，让学生分组进行实验。

2.学生分组进行DNA提取实验，观察实验现象，记录实验数据。

3.老师引导学生分析实验结果，总结DNA提取的原理和方法。

4.学生分析实验结果，总结DNA提取的原理和方法，并思考：DNA提取实验对我们了解DNA有何帮助？

四、案例分析

1.老师展示一个关于DNA在法医学中的应用案例，让学生分析DNA鉴定技术的原理和过程。

2.学生分析案例，了解DNA鉴定技术在法医学中的应用，并思考：DNA鉴定技术是如何帮助我们解决实际问题的？

3.老师引导学生讨论：DNA鉴定技术在其他领域的应用有哪些？有哪些优势和局限性？

五、课堂小结

1.老师总结本节课的主要内容：DNA作为主要的遗传物质，其结构、功能和复制过程。

2.学生回顾本节课所学内容，加深对DNA作为遗传物质的理解。

六、课后作业

1.老师布置作业：阅读教材相关内容，了解DNA在生物进化中的作用。

2.学生完成作业，巩固本节课所学知识，为下一节课做好准备。知识点梳理1.遗传物质的概念：遗传物质是生物体内传递遗传信息的物质，它能够将生物体的性状传递给后代。

2.DNA的发现历程：

-孟德尔的遗传规律：提出了遗传因子的概念，为遗传学的发展奠定了基础。

-摩尔根的基因概念：提出了基因位于染色体上的观点，进一步揭示了遗传信息的传递方式。

-沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型：通过X射线晶体学技术，揭示了DNA的双螺旋结构，为遗传信息的复制提供了结构基础。

3.DNA的结构特点：

-碱基对：DNA由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶）组成，它们通过氢键连接形成碱基对。

-磷酸骨架：DNA分子由磷酸和脱氧核糖交替连接形成磷酸骨架。

-氢键连接：碱基对之间的氢键连接使DNA分子保持稳定。

4.DNA的功能：

-遗传信息的传递：DNA通过复制过程将遗传信息传递给后代。

-遗传信息的表达：DNA通过转录和翻译过程将遗传信息转化为蛋白质，从而实现生物体的性状表现。

-遗传信息的调控：DNA通过调控基因的表达，参与生物体的生长发育和适应环境等过程。

5.DNA的复制过程：

-解旋：DNA双螺旋结构解开，形成单链DNA。

-配对：单链DNA上的碱基按照互补配对原则进行配对。

-合成：新的DNA链在配对碱基的指导下合成。

-DNA分子分离：复制完成后，新的DNA分子与原来的DNA分子分离，实现遗传信息的准确传递。

6.DNA的实验技术：

-DNA提取：通过实验方法从生物体中提取DNA，为后续实验和研究提供材料。

-DNA鉴定：利用DNA序列分析技术，对DNA进行鉴定，应用于法医学、医学等领域。

7.DNA在生物进化中的作用：

-遗传多样性：DNA的变异和重组是生物进化的重要驱动力，为生物的适应和进化提供了基础。

-进化适应：DNA的变异和重组使生物能够适应不断变化的环境，提高生存和繁衍的能力。

8.DNA技术的应用：

-法医学：利用DNA鉴定技术解决犯罪案件，为司法公正提供证据。

-医学：利用DNA技术进行疾病诊断、基因治疗和个性化医疗等。

-农业：利用DNA技术进行植物育种、抗病性研究等，提高农业生产效率。典型例题讲解1.例题：某DNA分子含有A、T、C、G四种碱基，其中A和T的总数为100个，C和G的总数为150个，求该DNA分子中A、T、C、G各有多少个？

解答：由题意知，A和T的总数为100个，C和G的总数为150个。由于DNA中的碱基配对原则是A与T配对，C与G配对，因此A和T的数量相等，C和G的数量也相等。所以，A和T各有50个，C和G各有75个。

2.例题：一个DNA分子含有2000个碱基对，其中腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）的总数为1200个，求该DNA分子中胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）的总数。

解答：由题意知，A和T的总数为1200个，由于A与T配对，所以A和T的数量相等，即A和T各有600个。DNA分子中的碱基总数为2000个，因此C和G的总数为2000-1200=800个。

3.例题：一个DNA分子在复制过程中，一个A碱基对复制了三次，求复制后该DNA分子中A碱基对的总数。

解答：在DNA复制过程中，一个A碱基对复制一次会生成两个A碱基对，复制两次会生成四个A碱基对，复制三次会生成八个A碱基对。因此，一个A碱基对复制三次后，该DNA分子中A碱基对的总数为1+2+4+8=15个。

4.例题：某DNA分子含有1500个碱基对，其中G和C的总数为900个，求该DNA分子中A和T的总数。

解答：由题意知，G和C的总数为900个，由于G与C配对，所以G和C的数量相等，即G和C各有450个。DNA分子中的碱基总数为1500个，因此A和T的总数为1500-900=600个。

5.例题：一个DNA分子在复制过程中，一个C碱基对复制了两次，求复制后该DNA分子中C碱基对的总数。

解答：在DNA复制过程中，一个C碱基对复制一次会生成两个C碱基对，复制两次会生成四个C碱基对。因此，一个C碱基对复制两次后，该DNA分子中C碱基对的总数为1+2=3个。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-遗传物质的概念

-DNA的发现历程

-DNA的结构特点（碱基对、磷酸骨架、氢键连接）

-DNA的功能（遗传信息的传递、表达、调控）

-DNA的复制过程（解旋、配对、合成、DNA分子分离）

②重点词句：

-“孟德尔的遗传规律”：“显性”和“隐性”等概念

-“摩尔根的基因概念”：“基因位于染色体上”

-“沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型”：“碱基对平面垂直于螺旋轴”

-“DNA的功能”：“基因表达调控”

-“DNA的复制过程”：“半保留复制”

③逻辑关系阐述：

①遗传物质的概念引出DNA作为主要的遗传物质，是本章学习的起点。

②DNA的发现历程展示了科学家们对遗传物质的认识过程，为理解DNA的结构和功能奠定基础。

③DNA的结构特点是理解其功能的前提，包括碱基对、磷酸骨架和氢键连接等。

④DNA的功能阐述了其在生物体内的作用，包括遗传信息的传递、表达和调控。

⑤DNA的复制过程是维持生物遗传信息稳定性的关键，包括解旋、配对、合成和DNA分子分离等步骤。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.本节课我们学习了DNA作为主要的遗传物质的相关知识，包括其发现历程、结构特点、功能以及复制过程。

2.我们了解到，孟德尔的遗传规律和摩尔根的基因概念为遗传学的发展奠定了基础，而沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型则揭示了DNA的结构。

3.DNA的结构特点包括碱基对、磷酸骨架和氢键连接，这些特点使得DNA能够稳定地存储和传递遗传信息。

4.DNA的功能包括遗传信息的传递、表达和调控，这些功能对于生物体的生长发育和适应环境至关重要。

5.DNA的复制过程是半保留复制，通过解旋、配对、合成和DNA分子分离等步骤，确保遗传信息的准确传递。

当堂检测：

1.请简述孟德尔的遗传规律对遗传学发展的贡献。

答案：孟德尔的遗传规律提出了遗传因子的概念，为遗传学的发展奠定了基础。

2.解释DNA的双螺旋结构对遗传信息传递的意义。

答案：DNA的双螺旋结构使得遗传信息能够稳定地存储和传递，同时提供了精确的配对机制，保证了遗传信息的准确性。

3.列举DNA的三个主要功能，并简要说明每个功能的作用。

答案：DNA的三个主要功能包括遗传信息的传递、表达和调控。遗传信息传递使生物的性状得以遗传；基因表达调控使生物能够适应环境变化；遗传信息的稳定性保证了生物体的