2021年有關(guān)《基因的本質(zhì)》生物備課教案五篇匯總

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有關(guān)《基因的本質(zhì)》生物備課教案五篇

教師由單純的信息表達者轉(zhuǎn)變成信息的加工者、組織者，處于主導地位；

學生不是被動地接受知識，而是走進科學家的探究歷程，在觀察和思考中，愉

快地學習，處于主體地位。這樣在課堂教學過程中通過師生互動、生生互動，

讓課堂充滿了活力，新課改理念得到了落實。下面就是課件網(wǎng)整理的有關(guān)《基

因的本質(zhì)》生物備課教案五篇，希望大家喜歡。

《基因的本質(zhì)》教案1

一、設(shè)計理念

根據(jù)新課程理念，高中生物學教學重在培養(yǎng)學生的科學思維、科學方法、

科學精神等生物學科學素養(yǎng)，因此，本節(jié)課以“自主探究科學發(fā)現(xiàn)的過程來學習

科學研究的方法”為設(shè)計理念，切實落實主體性教學，提高學生的探究能力，訓

練學生科學的思維方法。

二、教材分析

地位和作用

“dna是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)是新課標教材人教版必修2第3章第1節(jié)的內(nèi)

容，是在前面學習了有關(guān)細胞學基礎(chǔ)（有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用）、闡

明了染色體在前后代遺傳中所起的聯(lián)系作用、分析了染色體的主要成分是dna

和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上來學習的。在相當長的時間里，人們一直把蛋白質(zhì)作為遺傳

物質(zhì)，那么，遺傳物質(zhì)是dna還是蛋白質(zhì)呢教材在此埋下伏筆，然后通過兩個

經(jīng)典實驗證明了dna是遺傳物質(zhì)，最后列舉少數(shù)生物只有rna而沒有dna的事

實，得出“dna是主要的遺傳物質(zhì)”這一結(jié)論。

本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學理論的認識過程和方法，是進行

探究式教學的極佳素材。在教學中，通過發(fā)揮學生的主體作用，優(yōu)化課堂結(jié)

構(gòu)，妙用科學史實例，把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學的探究過程，讓學生

在探究中學習科學研究的方法，從而滲透科學方法教育。

重點和難點

教學重點

（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。

（2）噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。

教學難點

（1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。

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（2）如何理解dna是主要的遺傳物質(zhì)。

三、教學目標

知識目標

（1）知道肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和“同位素標記法”是研究噬菌體侵染細菌所

采用的方法，也是目前自然科學研究的主要方法。

（2）分析證明dna是主要的遺傳物質(zhì)的實驗思路。

能力目標

（1）分析證明dna是遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路，提高邏輯思維的能力。

（2）用“同位素標記法”來研究噬菌體浸染細菌的實驗，說明dna是遺傳物

質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，訓練學生由特殊到一般的歸納思維的能力。

情感目標

學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態(tài)度以及對真理不懈追求的科學精

神，進一步激發(fā)學生辯證唯物主義世界觀的樹立。

四、教學模式

根據(jù)主體性教學目標，以“自主性、探究性、合作性”為學生學習的三個基

本維度，以培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)為指導，以側(cè)重科學方法教育為歸宿，本節(jié)課

采用“引導探究”教學模式，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學方法，并

配以多媒體輔助教學，引導學生模擬科學發(fā)現(xiàn)過程，進行分析、討論、歸納和

總結(jié)。

“引導探究”教學模式流程:設(shè)疑導入→引導探索→歸納總結(jié)→拓展升華

五、教學程序

教學

環(huán)節(jié)

教師

活動

學生

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活動

設(shè)計

意圖

設(shè)疑

導入

多媒體展示商品條形碼。

請同學們說一說在哪些地方見到這些條形碼，它們有什么作用

從而引導學生思考在生物體內(nèi)，有沒有類似商品條形碼這樣隱含著生命信

息的“條形碼”呢它在哪里又是如何傳遞的

學生根據(jù)日常生活經(jīng)

驗獲取的信息回答

商品上的條形碼包含著商品名稱、價格、生產(chǎn)日期、產(chǎn)地等信息。

聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)問題情景，以此來激發(fā)學生強烈的求知欲。

引導探索

一、對遺傳物質(zhì)的早期推測

指導學生閱讀。

二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

教師用多媒體展示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗（四組，見教材43頁）。并提出問

題

實驗先進行第一、二組的目的是什么可否直接進行第四組

對比分析第一、二組說明什么第二、三組說明什么第三、四組又說明什么

該實驗能否證明dna是遺傳物質(zhì)該實驗的結(jié)論是什么

艾弗里實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么

教師引導學生共同得出結(jié)論

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第一、二組起對照作用，證明r型細菌和s型細菌的作用，同時可排除使

小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接進行第四組。

第一、二組說明了r型細菌不具有致死性，s型細菌具有致死性；第二、三

組說明了死亡的s型細菌不具有致死性；第三、四組說明了r型活細菌與s型死

細菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了s型活細菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。

該實驗不能證明dna是遺傳物質(zhì)。其結(jié)論是s型細菌中有一種轉(zhuǎn)化因子能

使r型活細菌轉(zhuǎn)化為s型活細菌。

最關(guān)鍵的設(shè)計思路是將dna與多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、rna分開，分別與r型

活細菌混合培養(yǎng)，直接、單獨地觀察它們的作用。

三、噬菌體侵染細菌的實驗

課件展示赫爾希和蔡斯所做的噬菌體侵染細菌的實驗（教材第45頁）。

提出問題供學生討論，教師深入小組成員中參與討論。

該實驗用了什么方法在什么探究中還用過此方法

用35s、32p標記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么能否用14c和18o進行標記

如果實驗用上述方法進行，測試的結(jié)果如何表明了什么

噬菌體在細菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的子代噬菌體的蛋白

質(zhì)和dna分別是怎樣形成的

此實驗的指導思想是什么

此實驗證明dna具備遺傳物質(zhì)的哪些特性實驗的結(jié)論是什么教師引導學生

共同得出結(jié)論

用同位素標記法。

用35s、32p標記是因為dna中p的含量多，蛋白質(zhì)中p的含量少；蛋白質(zhì)

中有s而dna中沒有s。而dna和蛋白質(zhì)中均含有c和o兩種元素。

用帶35s的噬菌體侵染細菌，產(chǎn)生的新的噬菌體都不帶標記。用帶35p的

t2噬菌體侵染細菌，產(chǎn)生的新的噬菌體帶標記。用35p標記蛋白質(zhì)的噬菌體侵

染后，細菌體內(nèi)無放射性，即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進入細菌內(nèi)部；而用

32p標記dna的噬菌體侵染細菌后，細菌體內(nèi)有放射性，即表明噬菌體的dna進

入了細菌體內(nèi)。

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由實驗過程分析可知噬菌體是在自身dna的作用下在細菌體內(nèi)完成增殖

的。dna是自我復制形成的，蛋白質(zhì)是在dna指導下合成的。

指導思想是將dna與蛋白質(zhì)分開，分別去感染細菌，直接、單獨地觀察它

們的作用。

證明了dna能自我復制，具有連續(xù)性；能指導蛋白質(zhì)的合成。結(jié)論dna是

遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。

四、煙草花葉病病毒感染煙草的實驗

教師提供給學生煙草花葉病病毒相關(guān)知識，引導學生設(shè)計實驗方案證明rna

也是遺傳物質(zhì)（參照前面的實驗）

學生閱讀思考問題20世紀30年代以前，人們認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。

分組討論、觀察并用語言描述實驗過程。最后得出結(jié)論。

分組、學生觀察用語言描述實驗過程。

學生觀察、分析、討論問題。

學生結(jié)合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗進行分組討論、設(shè)

計實驗方案，進行實驗探究；然后匯報交流實驗方案和實驗現(xiàn)象、分析原因。

讓學生沿著科學的發(fā)展軌跡分析問題。

培養(yǎng)學生的語言組織能力。

培養(yǎng)學生觀察能力和分析問題的能力。

培養(yǎng)學生處理信息和歸納總結(jié)能力

培養(yǎng)學生的合作精神。

培養(yǎng)學生探究問題與設(shè)計實驗的能力及創(chuàng)新意識。

歸納

總結(jié)

教師讓學生根據(jù)以上實驗思考問題

不同生物的遺傳物質(zhì)是什么

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學生分析、討論

dna是主要的遺傳物質(zhì)

培養(yǎng)學生分析、總結(jié)的能力。

培養(yǎng)學生自主學習的能力。

拓展

升華

請學生思考并回答教材課后習題。

結(jié)合格利菲思、艾弗里、赫爾希與格勒等人的實驗，分析作為遺傳物質(zhì)應

具備哪些特點

學生結(jié)合所學知識進行分析，以加深對所學知識的理解和應用。培養(yǎng)學生

應用知識解決實際問題的能力。

六、反思

本節(jié)課的教學內(nèi)容涉及的實驗，在現(xiàn)有的實驗室條件下是不可能完成的，

在傳統(tǒng)的教學中，都是老師滔滔不絕地講，學生默默地聽，課堂氣氛沉悶，教

學效率低下，更談不上培養(yǎng)學生自主學習的能力和探究能力。采用了引導探究

式的教學方法后，教師通過創(chuàng)設(shè)自主合作的學習情景、平等融洽的人際環(huán)境，

激發(fā)學生的學習積極性。

本--依據(jù)課程標準，挖掘了教學內(nèi)容中的科學探究內(nèi)涵，充分利用它讓學

生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，掌握科學探究的基本方法。如格里菲斯

的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗、艾弗里證明dna是遺傳物質(zhì)的實驗、噬菌體侵染細菌

的實驗。既包含了科學家持之以恒的寶貴品質(zhì)，又反映了科學家在研究過程中

的創(chuàng)造性思維過程（將dna與蛋白質(zhì)分開研究）。在潛移默化中，培養(yǎng)了學生

的探究精神和創(chuàng)造性思維品質(zhì)。

《基因的本質(zhì)》教案2

一、--的基本理念

對教材內(nèi)容進行重組，設(shè)計問題串，組織探究活動，整個教學中教師只起

引導作用，讓學生在動腦的過程中學會把握要點，逐步得出結(jié)論，最終獲得知

識，真正用科學思維方式來學習生物學知識。

二、教學過程

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（一）提出問題

以美國歷史上第一位華裔首席刑偵鑒定專家李昌鈺的杰出成就為切入點，

先后展示我校探究實驗室的pcr儀圖片、dna指紋檢測圖等，并交流以下問題

dna指紋圖上的片段代表什么是否就是基因（很多學生都會回答是基因。）借

此引出核心問題的探討基因是否等于dna

（二）資料分析，解決問題

指導學生閱讀新教材“遺傳與進化”本節(jié)內(nèi)容的資料1和3（從數(shù)量關(guān)系上分

析基因與dna的關(guān)系），并思考以下問題

一個dna分子就是一個基因嗎

填寫下頁表

通過對資料中數(shù)據(jù)的分析，學生寫出關(guān)系式全部基因的堿基對數(shù)<dna分子

的堿基對數(shù)，并得出以下結(jié)論基因是dna的片段。<p="">

問人的dna分子中，有98%不能稱為基因，而只有2%能稱為基因，同樣是

dna的一段序列，之所以能稱為基因，有何特殊的作用閱讀資料2和4（從基因

的作用進行分析），并思考以下問題

資料2中轉(zhuǎn)基因小鼠為何能發(fā)光為何要設(shè)置第3號小鼠

吃得多就一定能長胖嗎資料4中的hmgic基因起什么作用

學生能從資料2中的信息比較容易地得出轉(zhuǎn)基因小鼠發(fā)光是因為獲得了海

蜇的綠色熒光蛋白基因。在這里教師對學生的回答進行挖掘提升小鼠能發(fā)光，

證明海蜇的這種基因不僅傳給小鼠，而且能表現(xiàn)出來，起到控制小鼠的特定性

狀的作用，即具有了特定的“效應”。另外，提問“設(shè)置3號小鼠”的目的，是為

了強調(diào)對照實驗方法在生物學實驗中的廣泛應用，進一步培養(yǎng)學生的生物學技

能。分析資料4就可以得到相關(guān)信息hmgic基因就能起到控制小鼠肥胖這一性

狀的作用。學生自然得到以下結(jié)論基因具有特定的遺傳效應。

學生結(jié)合上述資料，就能很順利地從dna水平上給基因下一個完整的定義

基因是有遺傳效應的dna片段。

（三）情境活動，深入問題

問為什么dna分子能儲存大量的遺傳信息

結(jié)合脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)簡圖，學生很容易發(fā)現(xiàn)遺傳信息就應該蘊藏在四種

堿基的排列順序之中。

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引導學生活動探究脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。

根據(jù)情境，用數(shù)學方法推算堿基排列的多種組合方式，進而推理出堿基排

列的千變?nèi)f化，保證了遺傳信息的多樣性；學生從具體數(shù)字不難體會到，雖然

堿基對的排序是多樣的，但對具體的個體、具體的基因來說，只能是其中的一

種，即dna分子具有特異性。

（四）總結(jié)

基因就是具有遺傳效應的特定的dna片段，也可以說是dna分子中特定的

有遺傳效應的脫氧核苷酸序列。最后要求學生理清基因、dna和染色體之間的

關(guān)系，并且畫概念圖。此題具有一定的開放性，能夠給學生足夠的思維空間，

也能夠幫助學生更好地理解三者之間的關(guān)系。

《基因的本質(zhì)》教案3

教學目標通過制作脫氧核苷酸和dna結(jié)構(gòu)模型的活動，使學生理解dna的

分子結(jié)構(gòu)，理解dna空間結(jié)構(gòu)的主要特點和dna分子的多樣性、特異性和穩(wěn)定

性，通過了解科學家的研究過程，鼓勵學生大膽創(chuàng)新，從而體驗探究的樂趣和

獲得成功后的喜悅，學會科學的探究方法。

教學重點:理解dna立體結(jié)構(gòu)的主要特點。

教學難點分析dna結(jié)構(gòu)中的堿基數(shù)量關(guān)系及dna分子的多樣性。

教學方法制作模型、實驗、探究式學習法。

課前準備每位同學準備四張邊長為10cm不同顏色的硬卡紙，并用其中一

張白色的剪出4個等大的五邊形，用一張黃色的剪出四個直徑為5cm的等大的

圓，用粉色和綠色卡紙分別剪成長8cm、寬5cm的長條，并按照虛線圖示剪

成下面的形狀。

導入新課（情景創(chuàng)設(shè)）

教師同學們，矗立在北京海淀區(qū)中關(guān)村村創(chuàng)業(yè)大廈前的城市雕塑──中關(guān)村

的“麻花”，成為世人矚目的標志。然而，就是這個雕塑曾引發(fā)一起糾紛案件，

那就是北京市海淀區(qū)法院受理的北京世紀盛典文化藝術(shù)交流有限公司起訴北京

大學dna雕塑合同糾紛案（教師對案情進行簡短介紹）。

看完圖片，聽完案情介紹，同學們又什么想法呢

有同學會問案件的發(fā)生是由于dna的空間結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向的問題，dna到底

有什么樣的化學組成和空間結(jié)構(gòu)呢就是這樣兩條鏈嗎為什么要在這里制作一個

dna結(jié)構(gòu)的雕塑呢

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新課教學

第一部分dna的研究

教師1869年德國生物化學家米歇爾最早發(fā)現(xiàn)dna這種化合物的存在。在之

后的近一個世紀里，許多科學家進行了大量的研究和探討，分析dna的化學結(jié)

構(gòu)和組成，并努力探索這蘊涵生命奧秘的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，希望揭開dna結(jié)構(gòu)的神

秘面紗。

同學介紹在網(wǎng)上查到資料1944年，發(fā)現(xiàn)的dna（脫氧核糖核酸）可能攜帶

遺傳信息。1953年英國科學家沃森和克里克推斷出dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

第二部分跟隨科學家研究足跡，認識dna的結(jié)構(gòu)

教師在沃森和克里克之前，人們已經(jīng)認識了dna的化學成分是由脫氧核苷

酸組成，每分子的脫氧核苷酸又是由三個分子組成。

學生是由一分子脫氧核糖、一分子含氮的堿基和一分子磷酸基組成。

教師看課件學習三個分子的化學結(jié)構(gòu)，重點理解它們是如何形成脫氧核苷

酸的。

學生活動學生自己制作四種脫氧核苷酸

脫氧核苷酸間通過脫水縮合連在一起成為多核苷酸鏈。

教師人們雖然已經(jīng)知道了dna的化學成分，但是脫氧核糖、磷酸和四種堿

基是如何組成多核苷酸鏈的，卻一直未達成一致的意見。

學生活動我們先試著把自己制作的四個脫氧核苷酸連成長鏈，找?guī)讉€同學

說明他的四個核苷酸是怎樣排序的，并提示同學思考。

你手邊的四個四種核苷酸能排成多少種順序如果有足夠的四種核苷酸仍舊

排成4個核苷酸構(gòu)成的鏈，排列方式應有多少種如果用足夠的四種脫氧核苷酸

連成一條由4000個脫氧核苷酸形成的一條脫氧核苷酸長鏈，那么，能形成多

少種排序不同的脫氧核苷酸長鏈呢

教師這樣可以蘊藏無窮信息的脫氧核苷酸長鏈到底是怎樣組成dna分子的

呢近百年來科學家沒有找到能被人們公認的答案，當時有的知名科學家曾提出

dna的三鏈、四鏈模型，沃森和克里克也曾試圖著做了三鏈結(jié)構(gòu)，但都被科學

界否定了。

學生介紹直到富蘭克林拍攝了一張dna纖維b型照片，當沃森看到這張片

子時激動得話也說不出來了，他的心怦怦直跳，因為從這張片子上完全可以斷

定dna的結(jié)構(gòu)是一個螺旋體。當沃森騎著自行車回到學校，進門的時候，他已

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打定了主意要親自制作一個dna雙鏈模型。沃森認為，自然界中的事物，如機

體內(nèi)部的各種器官和細胞內(nèi)的染色體都是成雙成對的，dna分子可能是一種雙

鏈結(jié)構(gòu)。他的這種想法得到了克里克認可。于是他們兩人便想盡辦法用紙和鐵

絲制作模型。

教師我們不妨大膽想象一下，怎樣搭建這個雙鏈dna模型呢

學生討論許多現(xiàn)代化的建筑為了節(jié)省空間都有一個螺旋形的樓梯。樓梯的

支撐就是脫氧核糖和磷酸形成的鏈，即糖—磷酸—糖—磷酸—糖—磷酸……好

像一節(jié)一節(jié)的鏈一樣。然后給它配上堿基，好像給樓梯裝上梯級一樣。我們兩

個人一組把你們的兩段dna鏈連成雙鏈。同學們馬上發(fā)現(xiàn)提出異議，在大多數(shù)

同學之間的兩條鏈無法連成合理的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

教師在制作模型的過程中，沃森和克里克當時也遇到同樣的問題，他們無

法把堿基放到模型中他們?nèi)我膺x擇的位置上，這些堿基不得不用一種特殊的方

式連在一起。每一個梯級必須由兩個堿基組成。問題在于嘌呤是長的，而嘧啶

是短的。如果把這兩個“長”的連接起來，那么做出來的梯級就太寬，不適合這

個樓梯扶手的兩個鏈之間的空間。在另一頭，如果把兩個“短”的連接在一起，

其結(jié)果是梯級又太狹窄，同樣無法布滿兩個扶手之間的空間?？墒翘烊恍纬傻?/p>

結(jié)構(gòu)總是十分合理而完善的。

學生朗讀教材內(nèi)容1952年春天，奧地利的著名生物化學家查哥夫訪問了劍

橋大學，沃森和克里克從他那里得到了一個重要的信息a的量等于t的量，g的

量等于c的量。于是沃森和克里克又興奮起來，讓a（“長”的）必須和t（“短”

的）連接，g（“長”的）必須和c（“短”的）連接，這樣便能做成一個結(jié)構(gòu)很牢

固很平衡的螺旋體。內(nèi)部的堿基間嚴格遵循堿基互補配對原則一條鏈上有堿基

a，另一條鏈必有堿基t與其配對，一條鏈上有堿基c，另一條鏈上必有堿基g

與其配對；堿基間通過氫鍵連在一起。之后的研究中我們了解到a與t有兩個

氫鍵，g與c有三個氫鍵。

學生活動下面我們八人一組，要求一些組之間互換一些種類脫氧核苷酸

對，然后把你們的核苷酸重新按著堿基互補配對的原則組合在一起形成雙鏈，

制作成dna的平面結(jié)構(gòu)。

展示一下各組制作的dna平面結(jié)構(gòu)，檢查有無連接錯誤并給與正確的評

價。

教師在制作過程中同學們有沒有發(fā)現(xiàn)堿基數(shù)量或脫氧核苷酸的數(shù)量有什么

規(guī)律

學生思考后作答在雙鏈dna分子中，因為堿基互補配對，有a=t，c=g；同

時使嘧啶堿基的總數(shù)與嘌呤堿基的總數(shù)相等即a+g=c+t。這可作為判斷單、雙鏈

dna的基本依據(jù)。

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教師我們每組計算本組制作的dna分子片段的（a+t）/（g+c）的比值是多

少，比較不同小組該比值，不同小組所得的dna中的該比值有差異。由此我們

可以得出什么結(jié)論呢

學生總結(jié)不同的dna分子中at對和gc對的比例不同。

教師如果某段dna分子由4000個脫氧核苷酸對組成，其dna分子的排列順

序有多少種

學生總結(jié)44000種（有學生會問）為什么不是48000種

學生總結(jié)因為堿基互補配對，所以一條鏈的堿基排序決定另一條鏈的排

序，因而只要計算其中一側(cè)鏈的種類即可。

第三部分建立dna的空間模型

教師我們知道化學原子的化學建是向空間延展的，不是平面的。那么dna

的空間結(jié)構(gòu)是什么樣的呢沃森和克里克在將dna模型與拍攝的_射線照片比較

時，發(fā)現(xiàn)兩者完全相符。

教師下面我們用我們制作的dna分子的平面結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)一下dna分子的立

體結(jié)構(gòu)是有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。（出示課件中dna雙螺旋立體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)模型）

學生總結(jié)請同學概括dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點外側(cè)是磷酸和脫氧核糖交替排

列，內(nèi)部是以堿基互補配對原則形成的堿基對。

老師補充在dna分子的雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)中①共有四種堿基對at對、ta對、gc

對、cg對。②一般dna每螺旋一周要繞過10對堿基，在一對脫氧核苷酸之間的

長度為2nm，相鄰兩對堿基之間的距離為0.34nm，一個螺旋為4nm。這些都

體現(xiàn)出dna結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這樣的螺旋結(jié)構(gòu)對鏈上的脫氧核苷酸順序無任何限

制。因此，dna分子中的脫氧核苷酸的排列順序千變?nèi)f化。這樣千變?nèi)f化的順

序決定了生物界的多樣性。人類中找不到兩個人的指紋完全相同就在于此。

教師這樣嚴謹?shù)慕Y(jié)構(gòu)，使dna分子的結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性，種類上具有

特異性和多樣性，從而使生命能種族延續(xù)、代代相傳──遺傳，并表現(xiàn)出豐富多

彩的自然世界。

第四部分研究dna結(jié)構(gòu)的意義

教師dna結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)在生物科學的研究史上的地位是重大的，中科院副院

長、國家863計劃生物領(lǐng)域首席科學家陳竺教授評價說（請學生朗讀）“雙螺旋

結(jié)構(gòu)顯示出dna分子在細胞分裂時能夠復制，完善地解釋了生命體要繁衍后

代，物種要保持穩(wěn)定，細胞內(nèi)必須有遺傳屬性和復制能力的機理。這一發(fā)現(xiàn)標

志著沃森和克里克終于揭示出了基因復制和遺傳信息傳遞的奧秘，兩人由此獲

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諾貝爾獎，并由此引發(fā)了一場蔚為壯觀的生命科學和生物技術(shù)領(lǐng)域的重大革

命?！?/p>

課件演示dna結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)后生命科學的幾個重要的研究歷程

1958年克里克提出遺傳信息傳遞的“中心法則”；1977年建立了核苷酸序列

分析技術(shù)；1990年以沃森為首的科學家倡導并啟動了國際人類基因組計劃；近

年來pcr技術(shù)使在生物體外克隆dna片斷成為可能，為基因分析、序列分析、

金華關(guān)系分析和臨床診斷等提供了足夠的dna研究樣本；__年8月26日，人類

基因組“中國卷”的繪制工作宣告完成；__年4月14日中午，在美國華盛頓人類

基因組序列圖完成發(fā)布會現(xiàn)場，美國聯(lián)邦國家人類基因組研究項目負責人弗朗

西斯·柯林斯博士隆重宣布，人類基因組序列圖繪制成功，人類基因組計劃的所

有目標全部實現(xiàn)。

通過本節(jié)課的學習，同學們還有哪些疑問

在教師引導下，學生思考有著這樣規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)的的dna是如何完成復

制，形成2個基本完全相同的dna分子的呢又是如何控制生物性狀的呢激發(fā)學

生深入思考，使學生能主動把問題探究下去。

教師總結(jié)我們和沃森、克里克一樣驚嘆于我們的“發(fā)現(xiàn)”，我相信在座的各

位同學和我一樣此刻心潮澎湃，既為沃森和克里克的成果和人類的科學研究的

進步而激動，也為重大科學發(fā)現(xiàn)居然在彈指一揮間就凸現(xiàn)而驚訝。我們都很年

輕，有著和沃森和克里克一樣的夢想和沖動，我們有理由相信，只要我們努力

發(fā)現(xiàn)，善于捕獲和分析有效信息，加上我們堅持不懈的努力，就一定能在科學

研究中留下輝煌的一筆。我相信，__年10月6日，當紅綢帶從刻有dna雙螺旋

結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者詹姆斯·沃森親筆簽名的浙江大學沃森基因組科學研究院的牌匾上滑

落時，那一刻會有更多的青年人備受激勵，并能像沃森和克里克那樣，在年輕

時就為中國乃至世界科學做出貢獻。讓我們記住那些科學偉人的名字。

設(shè)計思路在設(shè)計本節(jié)課時，我改變教材中對dna結(jié)構(gòu)介紹的順序，教材中

是先介紹科學史中的研究成果，然后學生進行實驗，理解dna的結(jié)構(gòu)，我認為

這樣容易造成科學知識和科學實驗的割裂，使學生產(chǎn)生科學知識比較枯燥，實

驗只是對知識的驗證的錯誤認識。事實上，實驗是產(chǎn)生科學知識的源泉，因

此，我把該實驗分解，并通過讓學生通過跟隨科學家的研究歷程制作dna的結(jié)

構(gòu)模型，在學生的探究中發(fā)現(xiàn)科學家們曾遇到的問題，并積極思考如何解決問

題，這樣通過實驗不僅促進對dna結(jié)構(gòu)的知識的學習和深入理解；同時能夠?qū)W

習到科學家善于捕獲分析信息和嚴謹?shù)乃季S品質(zhì)及持之以恒的科研精神。在探

究中學生也能準確地分析出現(xiàn)的問題并積極地涉及解決問題的辦法，并且有許

多同學的想法與科學家的想法不謀而合，這樣縮短了科學研究與高中生之間的

距離，借此激勵學生勇敢的走上科學研究之路。

《基因的本質(zhì)》教案4

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教材分析

“dna分子的結(jié)構(gòu)”一節(jié)是新課標教材人教版必修二《遺傳與進化》第3章第

2節(jié)的內(nèi)容，由dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點及制作

dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。其中堿基互補配對原則是dna結(jié)構(gòu)、dna

復制以及dna控制蛋白質(zhì)合成過程中遵循的重要原則。dna分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是

學生學習和理解遺傳學的基礎(chǔ)知識；dna獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了dna具有多樣

性、特異性、穩(wěn)定性的特征，它是學生理解生物的多樣性、特異性、物種穩(wěn)定

性本質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學理論的認識過程和方法，是進行

探究式教學的極好素材。在教學中，通過發(fā)揮學生的主體作用，優(yōu)化課堂教

學，妙用科學史實例，把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學的探究過程，讓學生

在探究中學習科學研究的方法，從而滲透科學方法教育。

教學目標

（1）知識目標概述dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點。

（2）能力目標制作dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

（3）情感態(tài)度與價值觀目標體驗dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程，感悟科

學研究中蘊含的科學思想和科學態(tài)度。

教學重點

（1）dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點。

（2）制作dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

教學難點

dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點。

教學設(shè)計的基本理念

美國教育學家克萊恩曾經(jīng)說過“最佳的學習方法是先做后辨認，或是一邊做

一邊辨認?！北竟?jié)內(nèi)容以dna模型為依托，讓學生在分析相關(guān)資料的基礎(chǔ)上動手

構(gòu)建物理模型，最后通過小組間的交流、比較和歸納，水到渠成得出dna分子

結(jié)構(gòu)的主要特點，同時體會科學發(fā)展史中蘊含的科學方法和科學思想，達到在

探究活動中獲得知識的教學目標。

教學過程

1案例引趣，導入新課

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案例介紹為迎接世界華人生物科學家大會，北京大學生命科學學院準備在

新落成的辦公樓大廳內(nèi)建造3座雕塑，其中為了紀念dna雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50周

年，北京大學向世紀盛典公司定作了一座名為“旋律”的不銹鋼雕塑，雕塑以雙

螺旋結(jié)構(gòu)為構(gòu)思藍本，整體鍍鈦，價格6萬元。合同簽訂后，世紀盛典公司如

期完工，北大也按照合同約定支付了款項。但是，雕塑參展將近一個月后，一

位北大教授發(fā)現(xiàn)雙螺旋雕塑的螺旋方向反了，呈順時針方向螺旋上升，與50年

前發(fā)現(xiàn)的逆時針旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)不符，雖然上世紀70年代也發(fā)現(xiàn)了左旋順時針方向的

雙螺旋結(jié)構(gòu)，但是這次華人生物科學家大會的主題之一就是為了紀念dna雙螺

旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50周年，左旋方向的雙螺旋結(jié)構(gòu)雕塑不能被北大校方認可。考慮到

科學家大會即將召開，世紀盛典公司隨后又按照更改后的圖紙為北大重新制作

了雕塑。世紀盛典公司向北大提出給付第二次制作雕塑的成本費用8萬元的要

求，但北大拒絕了這項要求。世紀盛典公司遂將北京大學起訴到法院。

教師提問案件發(fā)生的原因是什么借此引出本節(jié)課的學習內(nèi)容dna的結(jié)構(gòu)是

怎樣的，有什么特點

2資料分析，模型構(gòu)建

教師設(shè)問質(zhì)疑“科學家是如何揭示dna分子結(jié)構(gòu)的”

指導學生閱讀dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程，認真思考以下問題后小組

交流討論

（1）沃森和克里克開始研究dna結(jié)構(gòu)時，科學界對dna已有的認識是什么

（dna分子是以4種脫氧核苷酸為基本單位連接而成的長鏈，呈螺旋結(jié)

構(gòu)。）

（2）沃森、克里克在前人已有的認識上，采用什么方法研究dna結(jié)構(gòu)（模

型建構(gòu)。）

（3）沃森和克里克先后分別提出了怎樣的模型

（a、螺旋結(jié)構(gòu)（三螺旋、雙螺旋）堿基位于外部；b、雙螺旋結(jié)構(gòu)磷酸-脫

氧核糖位于外部，堿基位于內(nèi)部，相同堿基配對；c、雙螺旋結(jié)構(gòu)磷酸-脫氧核

糖（骨架）位于外部，堿基a-t，g-c配對，位于內(nèi)部。）

教師引導，學生根據(jù)資料信息利用模型盒嘗試構(gòu)建dna結(jié)構(gòu)模型

（1）組裝一個脫氧核苷酸模型（注意三種物質(zhì)的連接位置）

（2）組裝脫氧核苷酸長鏈

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（學生閱讀資料磷酸-脫氧核糖骨架排列在外側(cè)，推測脫氧核苷酸之間通過

磷酸-脫氧核糖相互連接）

（3）構(gòu)建脫氧核苷酸雙鏈

學生根據(jù)自己對dna結(jié)構(gòu)的已有認識，可能有同學構(gòu)建如下雙鏈模型

教師提示學生進行自檢、組內(nèi)和組間互評，發(fā)現(xiàn)問題磷酸-脫氧核糖骨架應

排列在外側(cè)，而堿基位于雙鏈內(nèi)部。并由學生提出解決方案一條脫氧核苷酸鏈

不動，互補鏈旋轉(zhuǎn)180度。改進后的模型如下

學生觀察新模型后，提出作為遺傳物質(zhì)的dna分子必須具有穩(wěn)定性，而該

模型不能保證dna結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提出修改方案a-t堿基對與g-c堿基對具有相

同的形狀和直徑，讓讓a與t配對，g與c配對，組成的dna分子才具有穩(wěn)定的

直徑。再次改進模型如下

（4）學生構(gòu)建dna的立體結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

3dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點

學生對制作的模型進行自評、組內(nèi)和組間評價后，觀察不同dna雙螺旋模

型的共同點，總結(jié)dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點

（1）兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；

（2）外側(cè)為脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架；

（3）內(nèi)側(cè)為氫鍵連接形成的堿基對，以堿基互補配對原則配對。

4dna分子結(jié)構(gòu)具有特異性和多樣性

通過對比各小組制作的dna模型，發(fā)現(xiàn)不同dna分子的結(jié)構(gòu)并不盡相同，

差異表現(xiàn)在dna雙鏈堿基對的排列順序不同，堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成dna

分子的多樣性，而特定的堿基排列順序構(gòu)成每一個dna分子的特異性。dna分子

的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

5dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中四種堿基的數(shù)量關(guān)系

記錄本小組制作的dna模型中四種堿基的數(shù)量，并將幾個小組的結(jié)果進行

合并，統(tǒng)計、歸納雙鏈dna分子中四種堿基數(shù)量的比例關(guān)系。

6情感教育提升

在資料分析、模型制作基礎(chǔ)上，教師引導學生思考、討論與同時代的科學

家相比，沃森和克里克最終取得成功的原因是什么

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（善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗；善于與他人交流和溝通；研究小組成

員在知識背景上互補；對所從事的研究有興趣和激情等。）

7課后延伸

鼓勵學生在課后總結(jié)在制作和運用dna分子模型的過程中的經(jīng)驗得失，尋

找更好的材料用具和方法，設(shè)計制作更科學、更美觀、使用更方便的dna雙螺

旋結(jié)構(gòu)模型。

《基因的本質(zhì)》教案5

第一節(jié)dna是主要的遺傳物質(zhì)

一、知識結(jié)構(gòu)

二、教材分析

本小節(jié)教材主要講述dna是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)---“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實

驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”。本小節(jié)的引言部分，首先聯(lián)系前面所學知識，

指出dna和蛋白質(zhì)都是染色體的重要組成成分。然后，引導學生思考一個曾經(jīng)

在科學界爭議了很長時間的問題“dna與蛋白質(zhì)究竟誰是遺傳物質(zhì)”這樣既點出了

本小節(jié)要研究的主題，又可以引起學生探究這一問題的興趣。在講述dna是遺

傳物質(zhì)的實驗證據(jù)時，為了加強學生科學思維方法的培養(yǎng)，教材采用了先交代

科學家對實驗的設(shè)計思想，即把dna和蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察dna

的作用；然后再講述實驗過程的方法。為了使學生更全面地理解dna是真正的

遺傳物質(zhì)這一結(jié)論。與原教材相比，本教材在教學內(nèi)容上增加了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)

化實驗內(nèi)容。在講述噬菌體侵染細菌的實驗時，也改變了舊教材中直接說明“噬

菌體將dna注入細菌”的敘述方法，而是用研究時采用的“同位素標記法”來說

明。這樣講述符合科學研究的過程，可以很自然地導出dna是遺傳物質(zhì)的結(jié)

論，使學生容易接受，并且能使學生受到科學方法教育。

本小節(jié)教材的最后安排了“dna的粗提取與鑒定”實驗。通過這一實驗，不僅

要使學生學會dna粗提取和鑒定的方法，更重要的是培養(yǎng)學生的動手能力和學

會進行科學實驗的一些基本技能。

本小節(jié)內(nèi)容與其他章節(jié)的聯(lián)系

①染色體和dna的關(guān)系，與第一章《組成生物體的化合物》中核酸知識有

關(guān)；

②dna是遺傳物質(zhì)還與《細胞增殖》有關(guān)；

③dna是遺傳物質(zhì)與《生物的生殖和發(fā)育》緊密聯(lián)系。

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三、教學目標

知識目標

dna是主要的遺傳物質(zhì)（c:理解）

能力目標

（1）從生殖過程、染色體化學組成以及遺傳物質(zhì)存在部位劃分來分析染色

體是遺傳物質(zhì)的主要載體，訓練學生邏輯思維的能力。

（2）以噬菌體侵染細菌的實驗說明dna是遺傳物質(zhì)，訓練學生由特殊到一

般的歸納思維的能力。

四、重點難點和解決方法

重點

（1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。

（2）噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。

難點

肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。

解決方法

（1）使用掛圖、投影儀或展示平臺等進行直觀教學。

（2）圖文對照閱讀，加深對知識的理解。

（3）列表展示，充分調(diào)動學生學習積極性，提高教學質(zhì)量。

五、教具準備

噬菌體侵染細菌示意圖；投影儀或展示平臺；多媒體課件。

六、學法指導

指導學生聽課，讓學生學會思考。具體包括

讓學生領(lǐng)悟課堂的教學目標；

使學生抓住教學重點；

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讓學生正確處理好聽課與記筆記的關(guān)系。

七、課時安排1課時

[一]教學程序

導言:生活中同學們聽過這樣—些話語:“龍生龍，鳳生風，老鼠生來會打

洞”；“種瓜得瓜，種豆得豆”；那么誰知道這講述的是自然界的一種什么現(xiàn)象呢

還有:“一母生九子，連母十個樣”。這又說明什么呢

學生活動:討論思考回答:說明生物界的遺傳變異現(xiàn)象。

教師提示:在第一冊教材的緒論中我們曾講到，遺傳和變異是生物體的六個

基本特征之一，今天我們共同來探討這方面的知識。

提問:再舉例說明什么是遺傳什么是變異

學生聯(lián)系實際回答:（略）

教師在學生回答的基礎(chǔ)上進一步點撥，必須明確:

（1）遺傳和變異是生物體最重要的特征。

（2）生物遺傳的特性，使生物界的物種能保持相對穩(wěn)定。生物的變異特

性，使生物個體能產(chǎn)生新的性狀，以至形成新的物種。遺傳和變異是對立統(tǒng)一

的關(guān)系，是生物進化的重要因素。

通過例題對該知識進行理解:

[例]從地層里挖出來的千年古蓮種子，種在泥塘仍能萌發(fā)，生葉開花，但

花色與現(xiàn)代蓮稍有不同，說明生物具有（）

a.適應性b.多樣性c.變異性d.遺傳性和變異性

答案:d

一、dna是主要的遺傳物質(zhì)

設(shè)疑:同學們是否知道遺傳物質(zhì)是什么遺傳物質(zhì)的載體是什么

學生回答:（略）

教師給予肯定并講述:現(xiàn)代細胞學和遺傳學已研究得知，遺傳物質(zhì)是dna和

rna，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體，本節(jié)課就此問題與同學們探討一下:

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（一）染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體

多媒體課件銀幕顯示:哺乳動物產(chǎn)生子代的染色體變化圖。

并展示下列并提問:

（1）親代與子代之間要保持染色體數(shù)目的恒定，必須經(jīng)過哪些過程

（2）染色體數(shù)目是如何變化的，其特點如何

（3）染色體的化學成分主要有哪些

學生活動:觀察、思考、討論并回答（略）

教師鼓勵并點撥（細胞水平）:親代與子代是以生殖細胞作為“橋梁”，通過

對細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的研究，人們了解到染色體在生物的

傳種接代過程中能保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。故人們認為染色體在遺傳上有

重要作用。

染色體為什么在遺傳上起作用呢

通過對染色體的化學成分分析（分子水平）:得知它主要是由dna和蛋白質(zhì)

組成的，其中dna在染色體里含量穩(wěn)定，是主要的遺傳物質(zhì)。由于細胞里的dna

大部分在染色體上，因此，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。

還有什么是遺傳物質(zhì)的載體

學生聯(lián)系前面知識回答:線粒體、葉綠體。

那么，科學家是如何證明dna是遺傳物質(zhì)呢

他們的做法是:設(shè)法把dna和蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察dna的作

用，下面介紹兩個經(jīng)典實驗。

（二）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

學生活動:閱讀教材第2頁，了解肺炎雙球菌的兩種類型:r型和s型。

教師投影顯示格里菲思的如下實驗:

（1）活的無毒性的r型細菌老鼠→健