生物《基因本质》教案模板

生物《基因本质》教案模板
生物《基因的本质》教案模板基因(遗传因子)是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。

基因的学习贯穿整个高中生物，下面就是豆花问答网小编整理的《基因的本质》教案，希望大家喜欢。

《基因的本质》教案1教学目标：通过制作脱氧核苷酸和dna结构模型的活动，使学生理解dna的分子结构，理解dna空间结构的主要特点和dna分子的多样性、特异性和稳定性，通过了解科学家的研究过程，鼓励学生大胆创新，从而体验探究的乐趣和获得成功后的喜悦，学会科学的探究方法。

教学重点:理解dna立体结构的主要特点。

教学难点：分析dna结构中的碱基数量关系及dna分子的多样性。

教学方法：制作模型、实验、探究式学习法。

课前准备：每位同学准备四张边长为10cm不同颜色的硬卡纸，并用其中一张白色的剪出4个等大的五边形，用一张黄色的剪出四个直径为1.5cm的等大的圆，用粉色和绿色卡纸分别剪成长8cm、宽1.5cm的长条，并按照虚线图示剪成下面的形状。

导入新课(情景创设)
教师：同学们，矗立在北京海淀区中关村村创业大厦前
的城市雕塑──中关村的“麻花”，成为世人瞩目的标志。

然而，就是这个雕塑曾引发一起纠纷案件，那就是北京市海淀区法院受理的北京世纪盛典文化艺术交流有限公司起诉
北京大学dna雕塑合同纠纷案(教师对案情进行简短介绍)。

看完图片，听完案情介绍，同学们又什么想法呢?
有同学会问：案件的发生是由于dna的空间结构的旋转方向的问题，dna到底有什么样的化学组成和空间结构呢?
就是这样两条链吗?为什么要在这里制作一个dna结构的雕塑呢?
新课教学
第一部分：dna的研究
教师：1869年德国生物化学家米歇尔最早发现dna这种化合物的存在。

在之后的近一个世纪里，许多科学家进行了大量的研究和探讨，分析dna的化学结构和组成，并努力探索这蕴涵生命奥秘的物质的结构，希望揭开dna结构的神秘面纱。

同学介绍在网上查到资料：1944年，发现的dna(脱氧核糖核酸)可能携带遗传信息。

1953年英国科学家沃森和克里克推断出dna的双螺旋结构模型。

第二部分：跟随科学家研究足迹，认识dna的结构
教师：在沃森和克里克之前，人们已经认识了dna的化学成分是由脱氧核苷酸组成，每分子的脱氧核苷酸又是由三个分子组成。

学生：是由一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基和一分子磷酸基组成。

教师：看课件学习三个分子的化学结构，重点理解它们是如何形成脱氧核苷酸的。

学生活动：学生自己制作四种脱氧核苷酸
脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起成为多核苷酸链。

教师：人们虽然已经知道了dna的化学成分，但是脱氧核糖、磷酸和四种碱基是如何组成多核苷酸链的，却一直未达成一致的意见。

学生活动：我们先试着把自己制作的四个脱氧核苷酸连成长链，找几个同学说明他的四个核苷酸是怎样排序的，并提示同学思考。

你手边的四个四种核苷酸能排成多少种顺序?如果有足够的四种核苷酸仍旧排成4个核苷酸构成的链，排列方式应有多少种?如果用足够的四种脱氧核苷酸连成一条由4000个脱氧核苷酸形成的一条脱氧核苷酸长链，那么，能形成多少种排序不同的脱氧核苷酸长链呢?
教师：这样可以蕴藏无穷信息的脱氧核苷酸长链到底是怎样组成dna分子的呢?近百年来科学家没有找到能被人们公认的答案，当时有的知名科学家曾提出dna的三链、四链模型，沃森和克里克也曾试图着做了三链结构，但都被科学界否定了。

学生介绍：直到富兰克林拍摄了一张dna纤维b型照片，
当沃森看到这张片子时激动得话也说不出来了，他的心怦怦直跳，因为从这张片子上完全可以断定dna的结构是一个螺旋体。

当沃森骑着自行车回到学校，进门的时候，他已打定了主意要亲自制作一个dna双链模型。

沃森认为，自然界中的事物，如机体内部的各种器官和细胞内的染色体都是成双成对的，dna分子可能是一种双链结构。

他的这种想法得到
了克里克认可。

于是他们两人便想尽办法用纸和铁丝制作模型。

教师：我们不妨大胆想象一下，怎样搭建这个双链dna
模型呢?
学生讨论：许多现代化的建筑为了节省空间都有一个螺旋形的楼梯。

楼梯的支撑就是脱氧核糖和磷酸形成的链，即糖—磷酸—糖—磷酸—糖—磷酸……好像一节一节的链一样。

然后给它配上碱基，好像给楼梯装上梯级一样。

我们两个人一组把你们的两段dna链连成双链。

同学们马上发现提出异议，在大多数同学之间的两条链无法连成合理的稳定的结构。

教师：在制作模型的过程中，沃森和克里克当时也遇到同样的问题，他们无法把碱基放到模型中他们任意选择的位置上，这些碱基不得不用一种特殊的方式连在一起。

每一个梯级必须由两个碱基组成。

问题在于嘌呤是长的，而嘧啶是短的。

如果把这两个“长”的连接起来，那么做出来的梯级就太宽，不适合这个楼梯扶手的两个链之间的空间。

在另一头，如果把两个“短”的连接在一起，其结果是梯级又太狭窄，同样无法布满两个扶手之间的空间。

可是天然形成的结构总是十分合理而完善的。

学生朗读教材内容：1952年春天，奥地利的著名生物化学家查哥夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得到了一个重要的信息：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兴奋起来，让a(“长”的)必须和
t(“短”的)连接，g(“长”的)必须和c(“短”的)连接，这样便能做成一个结构很牢固很平衡的螺旋体。

内部的碱基间严格遵循碱基互补配对原则：一条链上有碱基a，另一条链必有碱基t与其配对，一条链上有碱基c，另一条链上必有碱基g与其配对;碱基间通过氢键连在一起。

之后的研究中我们了解到a与t有两个氢键，g与c有三个氢键。

学生活动：下面我们八人一组，要求一些组之间互换一些种类脱氧核苷酸对，然后把你们的核苷酸重新按着碱基互补配对的原则组合在一起形成双链，制作成dna的平面结构。

展示一下各组制作的dna平面结构，检查有无连接错误并给与正确的评价。

教师：在制作过程中同学们有没有发现碱基数量或脱氧核苷酸的数量有什么规律?
学生思考后作答：在双链dna分子中，因为碱基互补配对，有a=t，c=g;同时使嘧啶碱基的总数与嘌呤碱基的总数相等即a+g=c+t。

这可作为判断单、双链dna的基本依据。

教师：我们每组计算本组制作的dna分子片段的
(a+t)/(g+c)的比值是多少，比较不同小组该比值，不同小
组所得的dna中的该比值有差异。

由此我们可以得出什么结论呢?
学生总结：不同的dna分子中at对和gc对的比例不同。

教师：如果某段dna分子由4000个脱氧核苷酸对组成，其dna分子的排列顺序有多少种?
学生总结：44000种(有学生会问)为什么不是48000种?
学生总结：因为碱基互补配对，所以一条链的碱基排序决定另一条链的排序，因而只要计算其中一侧链的种类即可。

第三部分：建立dna的空间模型
教师：我们知道化学原子的化学建是向空间延展的，不是平面的。

那么dna的空间结构是什么样的呢?沃森和克里
克在将dna模型与拍摄的_射线照片比较时，发现两者完全
相符。

教师：下面我们用我们制作的dna分子的平面结构，表现一下dna分子的立体结构是有规则的双螺旋结构。

(出示
课件中dna双螺旋立体结构结构模型)
学生总结：请同学概括dna双螺旋结构的特点：外侧是磷酸和脱氧核糖交替排列，内部是以碱基互补配对原则形成的碱基对。

老师补充：在dna分子的双链螺旋结构中：①共有四种碱基对：at对、ta对、gc对、cg对。

②一般dna每螺旋一
周要绕过10对碱基，在一对脱氧核苷酸之间的长度为2nm，相邻两对碱基之间的距离为0.34nm，一个螺旋为3.4nm。

这些都体现出dna结构的稳定性。

这样的螺旋结构对链上的脱氧核苷酸顺序无任何限制。

因此，dna分子中的脱氧核苷酸
的排列顺序千变万化。

这样千变万化的顺序决定了生物界的多样性。

人类中找不到两个人的指纹完全相同就在于此。

教师：这样严谨的结构，使dna分子的结构具有相对的稳定性，种类上具有特异性和多样性，从而使生命能种族延续、代代相传──遗传，并表现出丰富多彩的自然世界。

第四部分：研究dna结构的意义
教师：dna结构的发现在生物科学的研究史上的地位是
重大的，中科院副院长、国家863计划生物领域首席科学家陈竺教授评价说(请学生朗读)“双螺旋结构显示出dna分子在细胞分裂时能够复制，完善地解释了生命体要繁衍后代，物种要保持稳定，细胞内必须有遗传属性和复制能力的机理。

这一发现标志着沃森和克里克终于揭示出了基因复制和遗
传信息传递的奥秘，两人由此获诺贝尔奖，并由此引发了一场蔚为壮观的生命科学和生物技术领域的重大革命。

”
课件演示：dna结构发现后生命科学的几个重要的研究
历程
1958年克里克提出遗传信息传递的“中心法则”;1977
年建立了核苷酸序列分析技术;1990年以沃森为首的科学家
倡导并启动了国际人类基因组计划;近年来pcr技术使在生
物体外克隆dna片断成为可能，为基因分析、序列分析、金华关系分析和临床诊断等提供了足够的dna研究样本;__年8月26日，人类基因组“中国卷”的绘制工作宣告完成;__年4月14日中午，在美国华盛顿人类基因组序列图完成发布会现场，美国联邦国家人类基因组研究项目负责人弗朗西斯·柯林斯博士隆重宣布，人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现。

通过本节课的学习，同学们还有哪些疑问?
在教师引导下，学生思考有着这样规则双螺旋结构的的dna是如何完成复制，形成2个基本完全相同的dna分子的呢?又是如何控制生物性状的呢?激发学生深入思考，使学生能主动把问题探究下去。

教师总结：我们和沃森、克里克一样惊叹于我们的“发现”，我相信在座的各位同学和我一样此刻心潮澎湃，既为沃森和克里克的成果和人类的科学研究的进步而激动，也为重大科学发现居然在弹指一挥间就凸现而惊讶。

我们都很年轻，有着和沃森和克里克一样的梦想和冲动，我们有理由相信，只要我们努力发现，善于捕获和分析有效信息，加上我们坚持不懈的努力，就一定能在科学研究中留下辉煌的一笔。

我相信，__年10月6日，当红绸带从刻有dna双螺旋
结构发现者詹姆斯·沃森亲笔签名的浙江大学沃森基因组
科学研究院的牌匾上滑落时，那一刻会有更多的青年人备受激励，并能像沃森和克里克那样，在年轻时就为中国乃至世
界科学做出贡献。

让我们记住那些科学伟人的名字。

设计思路：在设计本节课时，我改变教材中对dna结构介绍的顺序，教材中是先介绍科学史中的研究成果，然后学生进行实验，理解dna的结构，我认为这样容易造成科学知识和科学实验的割裂，使学生产生科学知识比较枯燥，实验只是对知识的验证的错误认识。

事实上，实验是产生科学知识的源泉，因此，我把该实验分解，并通过让学生通过跟随科学家的研究历程制作dna的结构模型，在学生的探究中发现科学家们曾遇到的问题，并积极思考如何解决问题，这样通过实验不仅促进对dna结构的知识的学习和深入理解;同时能够学习到科学家善于捕获分析信息和严谨的思维品质
及持之以恒的科研精神。

在探究中学生也能准确地分析出现的问题并积极地涉及解决问题的办法，并且有许多同学的想法与科学家的想法不谋而合，这样缩短了科学研究与高中生之间的距离，借此激励学生勇敢的走上科学研究之路。

《基因的本质》教案21.教材分析
“dna分子的结构”一节是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容，由dna双螺旋结构模型的构建、dna分子结构的主要特点及制作dna双螺旋结构模型三部分内容构成。

其中碱基互补配对原则是dna结构、dna复制以及dna控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。

dna分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识;dna独特的双螺旋结构保证了dna具有多样性、特异性、
稳定性的特征，它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识
过程和方法，是进行探究式教学的极好素材。

在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂教学，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。

2.教学目标
(1)知识目标：概述dna分子结构的主要特点。

(2)能力目标：制作dna分子双螺旋结构模型。

(3)情感态度与价值观目标：体验dna双螺旋结构模型的构建历程，感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。

3.教学重点
(1)dna分子结构的主要特点。

(2)制作dna分子双螺旋结构模型。

4.教学难点
dna分子结构的主要特点。

5.教学设计的基本理念
美国教育学家克莱恩曾经说过：“最佳的学习方法是先做后辨认，或是一边做一边辨认。

”本节内容以dna模型为依托，让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型，最后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出dna分子结构的主要特点，同时体会科学发展史中蕴含的科学方法
和科学思想，达到在探究活动中获得知识的教学目标。

6.教学过程
6.1案例引趣，导入新课
案例介绍：为迎接世界华人生物科学家大会，北京大学生命科学学院准备在新落成的办公楼大厅内建造3座雕塑，其中为了纪念dna双螺旋结构发现50周年，北京大学向世纪盛典公司定作了一座名为“旋律”的不锈钢雕塑，雕塑以双螺旋结构为构思蓝本，整体镀钛，价格6万元。

合同签订后，世纪盛典公司如期完工，北大也按照合同约定支付了款项。

但是，雕塑参展将近一个月后，一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了，呈顺时针方向螺旋上升，与50年前发现的逆时针旋转结构不符，虽然上世纪70年代也发现了左旋顺时针方向的双螺旋结构，但是这次华人生物科学家大会的主题之一就是为了纪念dna双螺旋结构发现50周年，左旋方向的双螺旋结构雕塑不能被北大校方认可。

考虑到科学家大会即将召开，世纪盛典公司随后又按照更改后的图纸为北大重新制作了雕塑。

世纪盛典公司向北大提出给付第二次制作雕塑的成本费用4.8万元的要求，但北大拒绝了这项要求。

世纪盛典公司遂将北京大学起诉到法院。

教师提问：案件发生的原因是什么?借此引出本节课的学习内容：dna的结构是怎样的，有什么特点?
6.2资料分析，模型构建
教师设问质疑：“科学家是如何揭示dna分子结构的?”
指导学生阅读dna双螺旋结构模型的构建过程，认真思考以下问题后小组交流讨论：
(1)沃森和克里克开始研究dna结构时，科学界对dna 已有的认识是什么?
(dna分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链，呈螺旋结构。

)
(2)沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究dna结构?(模型建构。

)
(3)沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型?
(a、螺旋结构(三螺旋、双螺旋)：碱基位于外部;b、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖位于外部，碱基位于内部，相同碱基配对;c、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖(骨架)位于外部，碱基a-t，g-c配对，位于内部。

)
教师引导，学生根据资料信息利用模型盒尝试构建dna 结构模型
(1)组装一个脱氧核苷酸模型：(注意三种物质的连接位置)
(2)组装脱氧核苷酸长链：
(学生阅读资料：磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧，推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接)
(3)构建脱氧核苷酸双链
学生根据自己对dna结构的已有认识，可能有同学构建如下双链模型：
教师提示学生进行自检、组内和组间互评，发现问题：磷酸-脱氧核糖骨架应排列在外侧，而碱基位于双链内部。

并由学生提出解决方案：一条脱氧核苷酸链不动，互补链旋转180度。

改进后的模型如下：
学生观察新模型后，提出作为遗传物质的dna分子必须具有稳定性，而该模型不能保证dna结构的稳定性，提出修改方案：
a-t碱基对与g-c碱基对具有相同的形状和直径，让让a与t配对，g与c配对，组成的dna分子才具有稳定的直径。

再次改进模型如下：
(4)学生构建dna的立体结构：双螺旋结构模型。

6.3dna分子结构的主要特点
学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价后，观察不同dna双螺旋模型的共同点，总结dna分子双螺旋结构的主要特点：
(1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构;
(2)外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架;
(3)内侧为氢键连接形成的碱基对，以碱基互补配对原则配对。

6.4dna分子结构具有特异性和多样性
通过对比各小组制作的dna模型，发现不同dna分子的结构并不尽相同，差异表现在dna双链碱基对的排列顺序不同，碱基排列顺序的千变万化构成dna分子的多样性，而特
定的碱基排列顺序构成每一个dna分子的特异性。

dna分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

6.5dna分子双螺旋结构中四种碱基的数量关系
记录本小组制作的dna模型中四种碱基的数量，并将几个小组的结果进行合并，统计、归纳双链dna分子中四种碱基数量的比例关系。

6.6情感教育提升
在资料分析、模型制作基础上，教师引导学生思考、讨论：与同时代的科学家相比，沃森和克里克最终取得成功的原因是什么?
(善于利用他人的研究成果和经验;善于与他人交流和
沟通;研究小组成员在知识背景上互补;对所从事的研究有
兴趣和激情等。

)
6.7课后延伸
鼓励学生在课后总结在制作和运用dna分子模型的过程中的经验得失，寻找更好的材料用具和方法，设计制作更科学、更美观、使用更方便的dna双螺旋结构模型。

《基因的本质》教案3一、设计理念
根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”
为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。

二、教材分析
1.地位和作用
“dna是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容，是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是dna和蛋白质的基础上来学习的。

在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是dna还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验证明了dna是遗传物质，最后列举少数生物只有rna而没有dna的事实，得出“dna是主要的遗传物质”这一结论。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识
过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。

在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。

2.重点和难点
教学重点
(1)肺炎双球菌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。

教学难点
(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

(2)如何理解dna是主要的遗传物质。

三、教学目标
1.知识目标
(1)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研
究噬菌体侵染细菌所采用的方法，也是目前自然科学研究的主要方法。

(2)分析证明dna是主要的遗传物质的实验思路。

2.能力目标
(1)分析证明dna是遗传物质的实验设计思路，提高逻
辑思维的能力。

(2)用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明dna是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。

3.情感目标
学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真
理不懈追求的科学精神，进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。

四、教学模式
根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。

“引导探究”教学模式流程:设疑导入→引导探索→归纳总结→拓展升华
五、教学程序
教学
环节
教师
活动
学生
活动
设计
意图
设疑
导入
多媒体展示商品条形码。

请同学们说一说在哪些地方见到这些条形码，它们有什么作用?
从而引导学生思考：在生物体内，有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的“条形码”呢?它在哪里?又是如何传递的?
学生根据日常生活经
验获取的信息回答：
商品上的条形码包含着商品名称、价格、生产日期、产地等信息。

联系生活实际，创设问题情景，以此来激发学生强烈的求知欲。

引导探索
一、对遗传物质的早期推测
指导学生阅读。

二、肺炎双球菌的转化实验
教师用多媒体展示肺炎双球菌转化实验(四组，见教材43页)。

并提出问题：
1.实验先进行第一、二组的目的是什么?可否直接进行第四组?
2.对比分析第一、二组说明什么?第二、三组说明什么?第三、四组又说明什么?
3.该实验能否证明dna是遗传物质?该实验的结论是什么?
4.艾弗里实验最关键的设计思路是什么?
教师引导学生共同得出结论：
第一、二组起对照作用，证明r型细菌和s型细菌的作用，同时可排除使小鼠死亡的其他原因。

因此，不能直接进行第四组。

第一、二组说明了r型细菌不具有致死性，s型细菌具有致死性;第二、三组说明了死亡的s型细菌不具有致死性;第三、四组说明了r型活细菌与s型死细菌混合培养后产生了s型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。