DNA——讲义生命的秘密
Lesson29DNA—TheStoryofYou教案2023-2024学年冀教版英语九年级全册
②关键词：DNA、基因、染色体、复制、转录、甲基化、基因编辑、DNA指纹、基因治疗。
③句型：DNA是由核苷酸组成的双螺旋结构，它是生物体内的遗传物质，负责存储和传递遗传信息；DNA的复制保证了遗传信息的准确传递；基因决定了生物的性状；DNA技术在医学和基因工程等领域有广泛的应用。
-采用项目导向学习法，教师可以组织学生进行小组项目，如设计一个关于DNA的小游戏或演示，让学生通过实践活动来巩固所学知识。
2.教学活动设计：
-角色扮演：学生可以扮演科学家、律师、医生等角色，通过模拟真实场景，如DNA鉴定法庭程序，来增强学生对DNA技术应用的理解。
-实验操作：学生可以参与DNA提取实验，通过亲自动手操作来观察DNA的结构和特性，提高学生的实践操作能力。
2.教学难点：
（1）DNA的结构：学生可能难以理解DNA的双螺旋结构和核苷酸的组成。可以通过动画演示和模型展示来帮助学生形象地理解。
（2）DNA的复制过程：学生可能难以理解DNA复制的机制和步骤。可以通过图解和实验演示来帮助学生掌握复制过程。
（3）基因与性状的关系：学生可能难以理解基因如何决定生物的性状。可以通过具体的实例和遗传图解来帮助学生理解。
作用与目的：
-帮助学生深入理解DNA知识点，掌握DNA技能。
-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：教师根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
-提供拓展资源：教师提供与DNA课题相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。
人类基因组计划
2、 载体 载体是运送目的基因片段进入宿主细胞
的工具，目前最常用的载体包括细菌质粒、 噬菌体等。
质粒是细菌细胞中自然存在于染色体外 可以自主复制的一段环状DNA分子。进入 到宿主细胞中的一个质粒可以大量增加其拷 贝数。
（三） 转化受体细胞和转化子的筛选
转化的方法------随宿主细胞的不同而不同
人类所共享； 对基因组基础数据的垄断，将给人类利益和科学发展带
来不良后果；公共领域测序计划的贡献（24小时内释 放序列数据）
基因专利 新发现的基因是否可以申请专利？
• 被发现的基因序列，一旦经过分离或者纯化后就成为一种新产
品
• 各国政府和主流科学界观点 基因专利热潮已兴起
基因工程及其应用
细菌：类似于前面所讲，由质粒携带目的 基因，转入相应的细菌细胞内并进行表达。
植物和动物： • 农杆菌介导的转化 • 基因枪法 • 微注射法
基因工程的应用
1. 利用转基因的细菌、植物或动物生 产某些蛋白质药物
1982年，美国食品与药物管理局批准 了首例基因工程产品——人胰岛素投放市 场，利用重组DNA技术生产胰岛素是生 物技术领域发展的一个里程碎。它标志了 基因工程产品正式进入到商业化阶段。此 后，又出现了更多的基因工程产品和蛋白 质药物，如人生长激素、干扰素、白细胞 介素-2、粒细胞集落因子、乙肝疫苗等等。
聚合酶链式反应（PCR）
PCR技术就是在体外中通过酶促反应有选择地大量
扩增（包括分离）一段目的基因的技术
加入4种物质：
（1）作为模板的DNA序列 （2）与被分离的目的基因两条链 各自5′端序列相互补的 DNA引物（20个左右碱基的短DNA单链） （3）TaqDNA聚合酶 （4）dNTP（dATP, dTTP, dGTP和dCTP）
生命的密码：基因组学与遗传密码的解读
生命的密码：基因组学与遗传密码的解读引言生命是一个奇妙而复杂的现象，它孕育了这个美丽多样的世界。
在生命的核心，是一个最基本的密码——遗传密码。
基因组学作为研究基因组的学科，以解读遗传密码为核心，揭示了生命的奥秘。
本文将从基因组学和遗传密码的解读两个方面，探讨生命的密码及其重要意义。
基因组学：解码生命密码的工具基因组学是研究生物体基因组结构、功能和演化的学科。
通过不断提升对基因组的解读能力，基因组学使我们对生命的理解不断深入。
而基因组，则是生物体所有遗传信息的总和。
基因组通过遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）来存储和传递生物体的遗传信息。
基因组学的发展历程基因组学的起源可以追溯到20世纪50年代，当时人们开始解析DNA的结构和功能。
20世纪70年代初，发展出了第一种基因组测序技术，这标志着基因组学的开始。
1980年代，随着DNA测序技术的不断发展和突破，科学家们开始开展大规模的基因组测序项目。
在21世纪初，基因组学进入了一个发展的黄金时期，测序技术的革新使得快速高效地完成基因组测序成为可能。
如今，我们可以对不同生物体的基因组进行全面的解析，为我们更好地理解生物体的遗传信息奠定了基础。
基因组学的研究方法基因组学的研究方法主要包括测序技术和基因功能研究。
测序技术包括传统的Sanger测序和现代的高通量测序技术。
基因功能研究包括基因表达调控、突变分析、形态发生研究等。
同时，基因组学也与其他学科相结合，如计算机科学、统计学和生物信息学等，以更好地处理海量的基因组数据。
遗传密码：生命密码的解读遗传密码是基因组中的一种密码系统，用于在转录和翻译过程中将基因信息转换为蛋白质。
遗传密码由4种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）的组合，以3个碱基的组合为单位，编码了20种氨基酸和3种停止信号。
这个密码系统可以被看作是一本字典，将基因组中的信息翻译成蛋白质中的氨基酸序列。
遗传密码的结构遗传密码的结构是由碱基对的排列组合构成的。
《DNA是主要的遗传物质》公开课教案
《DNA是主要的遗传物质》公开课教案一、教学目标1. 让学生了解DNA的定义和结构特点。
2. 使学生掌握DNA作为遗传物质的证据和作用。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. DNA的定义和结构2. DNA作为遗传物质的证据3. DNA的作用和意义4. 实验：DNA的提取和观察5. 拓展：DNA技术在现实生活中的应用三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式，引导学生主动探究DNA的相关知识。
2. 利用多媒体课件和实物模型，帮助学生直观地理解DNA的结构和作用。
3. 开展实验操作，培养学生的实践能力。
4. 组织小组讨论，提高学生的合作能力和表达能力。
四、教学准备1. 多媒体课件和实物模型。
2. 实验材料和仪器：鸡血细胞、蒸馏水、氯化钠、酒精、玻璃棒、滴管等。
3. 小组讨论问题清单。
五、教学过程1. 导入新课通过展示多媒体课件，引导学生回顾细胞核和染色体的相关知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲授新课1. 介绍DNA的定义和结构特点：用实物模型展示DNA双螺旋结构，让学生了解DNA的基本组成单位和空间结构。
2. 讲解DNA作为遗传物质的证据：通过举例说明DNA在遗传中的重要作用，如亲子鉴定、基因遗传等。
3. 讲解DNA的作用和意义：阐述DNA在生物进化、生物制药、基因工程等方面的应用。
3. 实验操作1. 分组：将学生分为若干小组，每组两人。
2. 实验步骤：按照实验指导书，引导学生完成DNA的提取和观察实验。
3. 实验结果：观察并记录实验现象，如DNA的提取量、颜色、形状等。
4. 实验讨论：小组内交流实验心得，探讨实验中遇到的问题及解决方法。
4. 拓展学习1. 播放多媒体课件，介绍DNA技术在现实生活中的应用，如基因测序、基因编辑等。
2. 组织学生进行小组讨论：谈谈对DNA技术应用的看法和体会。
5. 总结与作业1. 教师总结本节课的主要内容和知识点。
六、教学反思1. 对DNA概念和结构的理解是否清晰？2. 是否掌握了DNA作为遗传物质的证据和作用？3. 实验操作过程中是否学会了合作和解决问题？4. 对DNA技术在现实生活中的应用有何认识？七、评价与反馈1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评价学生的学习态度和表现。
经典：DNA生命的秘密
1
9.1 基 因 是 什 么
2
人们对基因的认识过程
年代 19世纪60年代
20世纪初期
认识过程
孟德尔提出，生物的性状是由遗传因子 （逻辑推理而得）控制的。
基因存在于染色体上，并且在染色体上呈 直线排列，得出结论——染色体是基因的 载体。（通过果蝇的遗传实验而得）
20世纪50年代以后
1958年，Mattew Meselson 和Franklin Stahl证明DNA半保留复制的 同位素示踪实验
9
DNA复制过程
1. 解旋 2. 以母链为模板进行碱基互补配对 3. 形成了两个完全相同的DNA分子
10
DNA复制： 以原有DNA分子为模板，合成相同DNA分子。
A 解旋
酶的作用下 两条多核苷酸链分离 解出单链，称为母链
随着DNA双螺旋结构模型的提出，人们认 识到了基因的本质，即基因是具有遗传效 应的DNA片断。研究结果还表明，每一条 染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分 子上有很多基因，每个基因中又可以含有 成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因地 脱氧核苷酸的排列顺序（碱基）不同，因 此，不同的基因就含有不同的遗传信息3 。
26
27
通过转录将DNA的遗传信息传给R2N8 A
9.5遗传密码的破译
• 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三 个相邻的碱基。密码子具有兼并性。
mRNA 分子中每三个核苷酸序列决定一个 氨基酸，这就是通常所说的三联密码子。
与遗传密码子相对应的反密码子在转运 RNA（tRNA）分子中。
29
遗传密码
Arthur Kornberg 科恩伯格
15
9.3RNA的组成和作用
DNA是主要的遗传物质教学设计人教版
（2）作业完成情况：评价学生作业的完成质量，包括答案的准确性、书写的规范性等。
（3）实验操作：评价学生在实验过程中的操作技能，以及对实验结果的分析能力。
2.理解DNA是主要的遗传物质，了解DNA分子的结构特点。
3.掌握DNA分子的复制过程，了解复制过程中的关键因素。
4.了解染色体、DNA和基因之间的关系。
教学重点：DNA是主要的遗传物质，DNA分子的结构特点，DNA复制过程。
教学难点：DNA复制的具体过程，染色体、DNA和基因之间的关系。
核心素养目标
（3）鼓励学生阅读科普读物，了解DNA和基因在生活中的应用，拓宽视野。
（4）引导学生利用在线资源，自主学习DNA的相关知识，提高学生的自主学习能力。
（5）开展课外实践活动，如举办以DNA为主题的科普讲座、制作DNA知识的手抄报等，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力。
（6）建议学生参加生物学科竞赛，如全国中学生生物学联赛等，提高学生的生物学科素养。
2.作业评学生的错误，并提出改进建议。
（2）鼓励与激励：在作业评价中，给予学生积极的评价和鼓励，激发学生的学习兴趣，鼓励学生继续努力。
（3）针对性的指导：针对不同学生的问题，给出针对性的指导和建议，帮助学生提高学习效果。
3.综合评价：
DNA是主要的遗传物质教学设计人教版
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
DNA是主要的遗传物质教学设计人教版
教学内容
本节课的教学内容选自人教版《生物学》八年级下册第四章第一节“DNA是主要的遗传物质”。本节课主要内容有：
dna双螺旋结构组成
dna双螺旋结构组成DNA是一种双螺旋结构的分子，它在生命的起源和遗传传递中起着重要的作用。
DNA的结构如同一个旋转的梯子，由两根相互缠绕的链组成。
这个结构的发现是人类科学史上的里程碑，它揭示了生命的奥秘。
DNA的双螺旋结构是由四种碱基组成的：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
这些碱基通过氢键相互连接，形成了两根螺旋链之间的梯子的横梁。
其中，A与T之间有两条氢键相连，G与C之间有三条氢键相连。
这种特殊的连接方式保证了DNA 的稳定性和互补性。
DNA的双螺旋结构具有许多重要的功能。
首先，它是遗传信息的载体。
在DNA的链上，碱基的顺序编码了生物体的遗传信息，决定了生物体的形态和功能。
其次，DNA的双螺旋结构能够通过复制和转录过程来传递和表达遗传信息。
复制过程中，两根螺旋链被分开，每根链作为模板合成新的螺旋链，从而使得遗传信息得以传递给下一代。
转录过程中，DNA的信息被转录成RNA，再通过翻译过程转化为蛋白质，从而实现基因的表达。
除了遗传信息的传递和表达，DNA的双螺旋结构还具有其他重要的生物学功能。
例如，DNA的结构能够通过染色质的组织和调控来实现基因的表达和沉默。
染色质是DNA和蛋白质的复合体，它通过将DNA缠绕和组织成不同的结构，从而控制基因的可访问性和活性。
此外，DNA的双螺旋结构还能够通过特定的酶和蛋白质与其他分子相互作用，参与到细胞的代谢和信号传导过程中。
DNA的双螺旋结构不仅仅是一种生物学现象，它也给人类带来了许多启示。
人类通过研究DNA的结构和功能，不仅深入了解了生命的本质，还开展了许多重要的科学研究和应用。
例如，人类通过对DNA的研究，开发出了DNA检测技术和基因工程技术，为人类健康和生活带来了巨大的进步。
DNA的双螺旋结构是生命的基石，它通过遗传信息的传递、表达和调控，参与到生命的各个方面。
它不仅揭示了生命的奥秘，还给人类带来了许多重要的科学发现和应用。
我们应该继续深入研究DNA 的双螺旋结构，探索更多关于生命的秘密，为人类的发展和进步做出贡献。
DNA里隐藏了生命所有的秘密，这是怎么实现的？
DNA里隐藏了生命所有的秘密，这是怎么实现的？19世纪，人类迎来了科学大爆发物理学在电光热各个领域都迎来了突破性进展元素周期表的发现，让化学从一门毫无规律，极度考验记忆力的学科变得有规律可循而生物学，同样迎来了巨大的进步细胞学说，进化论，遗传学说让生物学从一门分类学，变成了独立的科学细胞学说之于生物如同原子论对化学一般重要因为细胞是构建生命体的基石每一个生命都是由不同细胞组成的知道的越多，恐惧的越少大家好，我是头发永远比你少的晨晨爸爸今天我们来看看细胞的工作细胞上篇我们通过有机化学了解了生命的基础物质但并不是把这些物质凑一块就能变成细胞了一套最基本的细胞设备需要拥有以下几个部件：一本说明书（DNA）一套能够阅读说明书的RNA和核糖体，负责把这些东西包裹起来的膜以及胞质溶胶这些部件产品凑一块才能组成生命的基本单元当然，这是最简陋的状态形成的就是原核生物原核生物主要包括细菌和古菌比如我们肠道中的大肠杆菌就是原核生物而我们肉眼能看见的绝大部分生物，都属于另一大类真核生物我们可以理解为真的有一个核的生物啥核呢？细胞核相对于原核生物的简陋茅草屋真核生物的细胞那就是金碧辉煌的皇宫真核生物有小部分以单细胞存在其余大部分都是多细胞生物我们眼睛能直接看到的生物都是真核生物比如人类，蚊子，树木等等真核生物的细胞形状多样尺寸差别也很大比如人类的皮肤细胞，神经细胞，血红细胞，肝脏细胞等等长得都不一样但无论人类的细胞长成啥样都来源于同一个祖宗——受精卵受精卵的一次又一次分裂分化出了不同外形和功能的细胞现在让我们进入细胞内部看一看每个真核细胞基本都会有下面这几个部件：一层内膜包裹着DNA形成细胞核在细胞核外有线粒体，负责制造发动机ATP有内质网，上面布满了核糖体用来制造蛋白质在细胞内的胞质溶胶中还有游离的核糖体，作用一样高尔基体负责将蛋白质分类包装运输到工作场所外面一层是质膜把这些物质打包包裹起来。
这就是个典型的真核细胞当然，这是真核细胞最基本的组成不同细胞还有不同的物质植物的细胞略有不同除了上面提到的物质在质膜外面还有一圈细胞壁主要由纤维素和其他多糖组成因为植物无法走动到河边喝水所以植物细胞会把水分储存在质膜和细胞壁中间在植物细胞内部还有一个不同于动物的特殊部件——叶绿体用来吸收二氧化碳制造葡萄糖和氧气这些我们后面再说让我们先翻阅说明书DNA生命的秘密全部藏在说明书DNA里这是怎么做到的？实际上细胞发挥作用主要靠各种蛋白质我们在前面了解过蛋白质的四级结构知道蛋白质是一种折叠的多聚体虽然蛋白质的结构很复杂但如果给定的氨基酸序列是固定的蛋白质会总是以完全相同的方式折叠所以如果细胞要制造蛋白质只需要记住多肽的顺序就行上面这段结论刚提出来的时候真是石破惊天但是情况就是这么个情况提出的人后来获得了诺奖而记住这个顺序靠的就是DNA这份蛋白质序列的清单就隐藏在DNA分子中我们也可以换一个熟悉的词那就是基因组上个世纪开展的人类基因组计划测定了人类染色体中包含的所有30亿个碱基对组成的核苷酸序列基因的表达基因组通过各种碱基配对储存了生命信息而细胞通过读取这些储存的信息制造蛋白质这一过程是怎样的？如果我们忽略细节，就很简单，只有两步转录和翻译比把大象关进冰箱还少一步当然，事情没有我说的这么简单首先是转录因为DNA非常重要被保护在细胞核中所谓千金之子坐不垂堂不能让DNA自己到外面冒险工作只能是由一个信使把DNA的信息传达出去这个信使需要能够清楚DNA的要求怎么做到呢？靠的就是转录转录可以理解为把标准答案抄写到另一个本子上一条DNA链由两条脱氧核苷酸链互相缠绕配对叫做双螺旋结构这两条脱氧核苷酸链由四种碱基反向互补组成四种碱基分别是AGCT组成规则很简单A的对面一定是TC的对面一定是G反过来也一样所以要传递DNA的信息就简单了只要组成一条链跟它按照这个规则配对配对完成后相当于复制了一遍信息这条配对的链就相当于把DNA的信息拷贝走了再从细胞核中出来到外面指导合成蛋白质的工作即可所以转录的第一步解开双螺旋结构这需要一种酶叫做RNA聚合酶需要转录的时候RNA聚合酶会到DNA的指定位置解旋并打开双链细胞核中游离的核糖核苷酸按照配对原则在聚合酶内一个一个的连上去这个过程中碱基U会替换掉碱基T与A配对形成一条RNA链当RNA聚合酶到了需要终止的位置会得到一个结束信号。
授课课件 DNA：生命的秘密
Walter Sutton
Walter Sutton
Theodor Boveri
Thomas Hunt Morgan
染色体
……？
遗传因子
蛋白质
DNA
Base
核苷酸
Thymine
Adenine
Cytosine
Guanine
Frederick Griffith
致死型肺炎双 球菌的遗传物质转 化进入非致死型菌 体，使非致死型肺 炎双球菌获得致死 型肺炎双球菌遗传
Antirrhinum majus
p×C
C
F1
Common
peloric
Common-两侧对称 peloric-辐射对称 none-介于2者之间
88C＋37p＋2n F2
达尔文的结论
同种植物里有两种相反的潜在倾 向，… 第一代是正常的占主要，…隔一代 怪的倾向增加。
— 1868《动植物在家养情况下的变异》
达尔文的结论
达尔文的结论是：同种植物里有两种 相反的潜在倾向，… 第一代是正常的占主 要，…隔一代怪的倾向增加。
— 1868《动植物在家养情况下的变异》
为坚持智力追求，不惜放弃其天伦之乐 在学术群体外围，做出科学的核心发现 用数学分析生物，成功地进行学科交叉 十年一系列实验，一篇论文开创新学科
物质的本质
特性
Oswald Avery
R cells to change to the S type . In 1944 Avery , MacLeod , and McCarty published their results : an exquisite set of experiments showing unequivocally that DNA was the transforming principle .
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案新人教版必修2
高中二年级一班的学生们在之前的学习中已经掌握了生物学的基本概念，对细胞结构和功能有一定的了解。他们在观察和实验方面具备一定的能力，能够进行简单的生物学实验操作。然而，部分学生对抽象的生物学概念理解不够深入，对于DNA分子的结构和功能关系的理解存在困难。
在学习习惯上，学生们表现出较大的差异。部分学生课堂参与度高，能够积极回答问题并与同学进行讨论；但也有一部分学生较为内向，课堂参与度不高，对于问题的思考和讨论不够积极。此外，部分学生课下自主学习的能力较弱，对于课堂内容的复习和巩固不足。
教学反思与总结
在本节课的教学过程中，我采用了多种教学方法，如讲授法、实践活动法、合作学习法等，旨在帮助学生全面理解DNA的结构和功能。在讲解DNA的双螺旋结构时，我利用了多媒体资源，如图片、视频等，以直观的方式呈现DNA的结构，帮助学生更好地理解这一抽象概念。同时，我组织学生进行小组讨论，鼓励他们分享自己的观点和疑问，以培养他们的合作能力和独立思考能力。
然而，在教学过程中，我也发现了一些问题。例如，部分学生在进行小组讨论时，参与度不高，影响了课堂的整体氛围。此外，在实验操作环节，部分学生由于缺乏实验经验，操作不够熟练，影响了实验的效率。
2.教学总结
然而，本节课也存在一些不足之处。例如，部分学生的课堂参与度不高，影响了课堂氛围。为了解决这一问题，我将在今后的教学中，更多地关注学生的个体差异，采取有针对性的教学策略，以提高他们的课堂参与度。
3.实例分析：
①DNA在医学中的应用：基因检测、基因治疗等。
②DNA在生物进化中的作用：作为遗传信息的载体，DNA在生物进化过程中起到重要作用。
4.趣味性设计：
①利用图片或图示展示DNA的结构，如DNA双螺旋结构模型。
②通过动画或视频展示DNA的复制过程，增加学生的直观感受。
生导第11章 DNA-生命的秘密
推测的DNA结构
DNA
双 螺 旋 结 构
• 沃森和克里克不仅受到了多学科领域的科 学家的启示和帮助，而且他们自己都承认， 他们的研究方法来源于伟大的化学家鲍林。 • 由此可见，生命科学是集多学科，特别是 化学的大成所在，他与化学，乃至物理、 数学的揉合可见一斑。
• 沃森和克里克的成功凭借的是一种稀缺的想像力， 而不是艰苦的实验数据收集，不是投机取巧。这 一点，别人只能望尘莫及。 • 尽管沃森和克里克是相异的一对，但这并不妨碍 他们之间漂亮的默契，他俩正像DNA链中的互补 碱基一样 • 视科学为人生中狂热的追求，即便遇到困难也绝 不退却。 • 坚信DNA就是遗传物质。
佛兰科尔烟草花叶病毒（TMV）感染致病实验 1 感染； 2 重组
证明DNA是遗传物质为何没有 获得诺贝尔奖?
1)证明DNA是遗传物质曾经花去两代人的努力: F.Griffith(1877-1941), 1928年 肺炎双球菌转化实验; O.T.Avery(1877-1955), 1944年 将纯化的细菌DNA转化活细 菌, 证实DNA为遗传物质. A.D.Hershey(1908-)和M.Chase, 1952年 噬菌体转化实验. 2) 1950年,有人提出应给Avery授予诺贝尔奖,但当时许多科学家包括诺贝 尔奖评委仍然对Avery的转化因子持有异议, 提议被搁置.
DNA 分 子 中 的 碱 基 比 例
查加夫发现不同物种中DNA中鸟嘌呤与胞 嘧啶的比值总是接近1:1, 为碱基配对规律 奠定基础。
• 在剑桥大学的卡文迪斯实验室里，两个无名小卒 克里克、沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。
沃森
克里克
• 偷师于鲍林；
• 看到富兰克林最新DNA的X 衍射照片: 碱基在内侧，磷酸在外侧
3.2制作DNA双螺旋结构模型教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教学内容分析
1.本节课的主要教学内容为制作DNA双螺旋结构模型，对应人教版（2019）必修2的第三章第二节。内容包括DNA双螺旋结构的特点、构成以及制作模型的步骤和技巧。
（3）鼓励学生互相交流、合作，共同完成模型制作。
三、课堂小结
第二课时
一、复习导入
同学们，上节课我们学习了DNA双螺旋结构的基本知识，并制作了模型。今天，我们将继续深入学习，探讨DNA在遗传信息传递中的作用。
二、深入学习
1.讲解DNA的复制、转录和翻译过程
（1）介绍DNA复制的过程和条件。
（2）阐述转录和翻译的过程，以及它们在遗传信息传递中的作用。
2.多元化教学：采用讲授、讨论、实验等多种教学方法，充分调动学生的多种感官，增强学习效果。
（二）存在主要问题
1.教学组织：在分组讨论和实践操作环节，部分学生的学习积极性不高，参与度不足，导致小组合作效果不佳。
2.教学评价：目前教学评价主要依赖课堂表现和作业完成情况，缺乏对学生实际掌握程度的全面评估。
答案：
DNA复制过程中，DNA聚合酶会在模板链上识别特定的碱基序列，并添加相应的互补碱基。例如，如果模板链上的碱基是腺嘌呤（A），DNA聚合酶就会添加一个胸腺嘧啶（T）到新合成的链上。这种碱基互补配对保证了新合成的DNA链与模板链的一致性。
4.应用题：举例说明DNA双螺旋结构在实际生物研究中的应用。
（2）分组讨论：如何用简单的材料制作出DNA双螺旋结构模型？
（3）讲解制作模型的步骤和技巧。
遗传学DNA的奥秘
遗传学DNA的奥秘遗传学作为生物学的一个重要分支，主要研究遗传信息的传递及其在生物体中的表现。
DNA（脱氧核糖核酸）是这种遗传信息的载体，承载着决定细胞性状、功能和发育的信息。
理解DNA的结构与功能，对于揭示生物的遗传规律，有着不可或缺的作用。
这篇文章将详细探讨DNA的科学奥秘，包括它的结构、功能、复制机制以及其在现代科学中的应用等内容。
DNA的发现与历史DNA的发现可追溯到19世纪。
1869年，瑞士生物学家弗里德里希·米歇尔（Friedrich Miescher）首次从白细胞中提取出一种含磷的物质，他称之为“核酸”。
随后，随着显微镜技术的发展，科学家们逐渐认识到了核酸的重要性。
1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克基于罗莎琳德·富兰克林的X射线衍射图像提出了DNA双螺旋结构模型，揭示了其复杂结构和信息存储能力，从而开启了现代分子生物学的新时代。
DNA的结构DNA的基本单位是核苷酸，每个核苷酸由三部分组成：一个磷酸基团、一个脱氧核糖分子和一个含氮碱基。
四种不同的含氮碱基分别为腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）。
在DNA 双螺旋中，腺嘌呤与胸腺嘧啶互补配对，而胞嘧啶则与鸟嘌呤互补配对，这种特性使得DNA能够自我复制，实现遗传信息的准确传递。
DNA双螺旋结构DNA呈双螺旋结构，其两条链是按反向平行排列，通过碱基间的氢键互相连接。
每个完整的旋转约包含10对碱基，它们共同形成了一种稳定而精确的信息储存方式。
这种特殊的结构不仅使得DNA稳定，还提供了有效保护遗传信息，从而使其能够在多代生物中持续存在。
DNA的功能作为生命活动的指令书，DNA发挥着多方面的重要功能。
它主要负责细胞内蛋白质的合成、维持和调控。
这些功能主要通过两个过程实现：转录和翻译。
转录过程在转录过程中，DNA中的特定区域会被RNA聚合酶识别并解开，随后生成信使RNA（mRNA）。
人教版高中生物必修二第三章第1节《DNA是主要遗传物质》优秀课件(32张)(共32张PPT).ppt
B. 31P、 32P和 35S
C. 31P、 32P和 32S
D. 32P、 32S和 35S
No
Image 2020/8/10
侵入别的细菌
2020/8/10
噬菌体侵染细菌实验
同位素可用于追踪物质的运行和变化规律 。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变 ，科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以 弄清化学反应的详细过程。这种方法叫同位素 标记法。
2020/8/10
噬菌体侵染细菌实验
蛋白质的组成元素：
C、H、O、N、S
（标记35S）
32
P
有 32P
亲代噬菌体
子代噬菌体
想一想：这一结果又说明了什么?
实验表明
噬菌体侵染细菌时，DNA 进入到细菌中。
2020/8/10
噬菌体侵染细菌实验 ［知识建构3 ］
没有被标记 DNA是遗传物质
35
S
32
P
［知识建构2 ］
亲代噬菌体
35S 标记蛋白质 32 P 标记DNA
寄主细菌内
（大肠杆菌）
无35S标记蛋白质
活R+有毒S活型R 死细菌 死小S鼠死亡
S型S中活的细转菌化因子
R S 活 +有毒 型死细菌
4 第 组 2020/8/10
小鼠死亡
第4活组S
［知识建构1 ］
•加热杀死的S型细菌中，必然 含有某种促成这一转化的活性 物质——“转化因子”。
2020/8/10
肺炎双球菌的转化实验
蛋白质 + R型 R型
双球菌感染小鼠实验。
艾弗里
…
2020/8/10
肺炎双球菌的转化实验
00-05DNA-生命的秘密-net_962201976
对RNA高度敏感及时检测多肽合成的试管实验系统 在试管中加入了ATP、游离的氨基酸、酶和核糖体及核糖体 RNA——没有蛋白质的合成 问题：需要其他带有遗传信息的RNA？
列出200多种RNA，烟草花叶病毒RNA 神秘的蛋白质
蛋白质体外翻译(in vitro protein translation) Marianne Grunberg-Manago方法人工合成RNA 加入不同的酶、核糖体、ATP、氨基酸 加入poly U、poly A、poly AU poly U产生了许多蛋白质 问题： poly U主要利用了哪些氨基酸呢？
细胞中主要有3种RNA，即信使RNA（messenger RNA, mRNA），核糖体RNA（ribosome RNA, rRNA）和转运RNA （transfer RNA, tRNA）。
mRNA，即信使RNA mRNA是遗传信息的携带者。线形单链结构，在细胞 核中转录DNA上的遗传信息，再进入细胞质，作为 指导合成蛋白质的模板； 5端有甲基化结构，抗水解，并作为蛋白质合成的 起始因子识别保证前体mRNA的正确剪切；
外显子：编码蛋白质的核苷酸片段。 内含子：不能编码蛋白质的核苷酸片段。内含子也被认为是一类进化遗 迹，它们之所以能继续存在，是因为具有重新组合基因组中的外显子以 形成新的基因的能力，即内含子能赋予其携带者有更大的进化潜力；具 有调节的功能等。
3 DNA的半保留复制 DNA合成的同位素示踪实验 1958，Meselson和Stahl 大肠杆菌 15NH4CI为唯一氮源的 培养液中生长若干代 被15N标记的大肠杆菌转入 14NH CI为唯一氮源的培养液中 4 完成第一代和第二代繁殖时， 分离DNA，密度梯度超速离心 被15N标记的亲代双链DNA（记作 15N/15N）密度大，在下部； 14N/14N密度小，在上部；15N/14N 在15N/15N和14N/14N之间
8第八讲基因的秘密
1998年12月1日WHO统计数字显示，全世界因艾滋病死亡
的人数为1400万，感染人数达3400万。 我国卫生部1999年公布的数据表明，中国境内的艾滋病病 毒携带者已达40万人。 2002年10月15日联合国秘书长安南访问中国，主要关于艾 滋病问题。 当日中国政府发布，我国截止到2002年6月份中国的艾滋病 病毒感染者可能已超过100万。 政府表示投具资并决心采取一切可能的措施，预防艾滋病
分别以亲代DNA的每 一条链为模板，按照碱基 互补的原则，合成另一条 具有互补碱基的新链。完 成复制的DNA程
2、RNA 的 转 录
DNA
前体RNA
DNA到蛋白质
mRNA
—遗传信息
的表达途径
多肽链
2、RNA 的 转 录
① RNA的种类： 细胞中的有3中RNA：信使RNA（mRNA）、 核糖体RNA（rRNA)、转运RNA（tRNA)。 mRNA：遗传信息的携带者； tRNA： 转运氨基酸；
艾 滋 病 的 传 播 途 径
艾滋病的英文缩写是AIDS， 全称是获得性免疫缺陷综合症。 引起艾滋病的是一种人类免疫 缺陷病毒HIV (human immune－deficiency virus）
HIV是一种RNA 病毒，直径100140nm，外层是 类脂为主的包膜， 包膜上镶嵌者糖 蛋白。
1944年Avery证实，DNA是生命的遗传物质。
DNA 是 怎 样工 作 的 ？ 遗传信息从DNA到蛋白质 基因的表达和调控
二、遗传信息的表达
从DNA到蛋白质
DNA
？
？
蛋白质Pr
？
RNA ？
遗传的中心法则
DNA
前体RNA
DNA到蛋白质
mRNA
[人教版]《DNA是主要的遗传物质》经典课件1
![[人教版]《DNA是主要的遗传物质》经典课件1](https://img.taocdn.com/s3/m/55d750f54b73f242326c5f82.png)
问题: 艾弗里实验中提取出的DNA纯度最高时也
还有0.02%的蛋白质，是否可以将DNA和蛋白质 彻底分开，单独地、直接地去观察它们各自的 作用呢？
(三)噬菌体侵染细菌的实验 （1）噬菌体的结构模式图
（99%的P在DNA中）
（S只出现在蛋白质中）
（2）研究方法： 同位素标记法
蛋白质的组成元素：C、H、O、N、S（标记35S ） DNA的组成元素：C、H、O、N、P （标记32P）
(一)格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
1.R型菌注射小鼠 → 小鼠不死亡 2.S型菌注射小鼠 → 小鼠死亡 3.加热杀死的S型菌注射小鼠 → 小鼠不死亡 4.(S型死菌+R型活菌)注射小鼠 → 小鼠死亡
结论：S型死菌中含有一种“转化因子”， 能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。
新问题
肺炎双球菌内有DNA、蛋白质、多糖等 化学成分，到底哪种成分是转化因子呢？
第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质
教学目标: 1.知道人类对遗传物质的探索过程。 2.分析并证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。 3.知道与人合作在科学研究中的一个重要性，讨论一下技术的 进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。 4.知道人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的一个过程。 5.讨论实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
DNA复制、蛋白质合成需要哪些原料？来自哪里？
（1）噬菌体DNA复制及相关蛋白质的合成所需的 原料、酶、场所等条件均来自于细菌。 （2）噬菌体的代谢活动（如蛋白质的合成）是由 噬菌体DNA来控制的。
［名师课堂教学］［人教版］《DNA是 主要的 遗传物 质》经 典课件 1（完 整版PPT )
噬菌体侵染细菌实验的结论：