3.1 DNA是主要遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修二

3.1DNA是主要遺傳物質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修二主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容《3.1DNA是主要遺傳物質(zhì)》是人教版必修二第三章第一節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)通過(guò)科學(xué)家對(duì)遺傳物質(zhì)的探究歷程，使學(xué)生理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)，并能夠描述DNA分子的組成。主要內(nèi)容包括：

1.科學(xué)家對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程，如格里菲斯實(shí)驗(yàn)、艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)等。

2.DNA分子的組成，包括脫氧核苷酸的基本組成單位、DNA分子的結(jié)構(gòu)等。

本節(jié)課旨在讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、思考和討論，理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)，并掌握DNA分子的組成。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課通過(guò)探究DNA是主要遺傳物質(zhì)的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力和科學(xué)思維。具體目標(biāo)如下：

1.培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，使學(xué)生能夠從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得出結(jié)論。

2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用邏輯思維和批判性思維分析問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠理解科學(xué)家探究遺傳物質(zhì)的過(guò)程。

3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)和交流思想的能力，使學(xué)生能夠在討論中清晰地表達(dá)自己的觀(guān)點(diǎn)。

4.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的遺傳現(xiàn)象。學(xué)情分析本節(jié)課的授課對(duì)象為高一下學(xué)期的學(xué)生，他們?cè)谏飳W(xué)科上已經(jīng)具有一定的基礎(chǔ)，對(duì)生物學(xué)的基本概念和原理有一定的了解。然而，在DNA是主要遺傳物質(zhì)這一概念上，他們可能還存在一些困惑和誤解。因此，本節(jié)課的教學(xué)需要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。

從知識(shí)層面來(lái)看，學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過(guò)遺傳學(xué)的基本知識(shí)，如孟德?tīng)柕倪z傳定律、染色體和基因等概念。但是，他們對(duì)DNA的結(jié)構(gòu)和功能的理解可能還不夠深入，需要通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)來(lái)進(jìn)一步鞏固和拓展。

從能力層面來(lái)看，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察能力和分析問(wèn)題的能力。然而，在科學(xué)探究和科學(xué)思維方面，他們可能還存在一些不足。因此，本節(jié)課的教學(xué)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、討論交流等方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維。

從素質(zhì)層面來(lái)看，學(xué)生對(duì)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣較高，對(duì)生命科學(xué)有一定的好奇心。然而，在自主學(xué)習(xí)能力和合作學(xué)習(xí)能力方面，他們可能還存在一些不足。因此，本節(jié)課的教學(xué)需要通過(guò)小組合作、討論交流等方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合作學(xué)習(xí)能力。

從行為習(xí)慣方面來(lái)看，學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)可能存在一些差異。有的學(xué)生可能積極主動(dòng)，積極參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作；有的學(xué)生可能較為被動(dòng)，需要教師更多的引導(dǎo)和鼓勵(lì)。因此，本節(jié)課的教學(xué)需要根據(jù)學(xué)生的不同表現(xiàn)，采取不同的教學(xué)方法和策略，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、實(shí)物投影儀、計(jì)算機(jī)、白板等。

2.課程平臺(tái)：生物學(xué)教學(xué)軟件、在線(xiàn)生物學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)等。

3.信息化資源：DNA結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)、DNA復(fù)制動(dòng)畫(huà)、科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的故事視頻等。

4.教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、小組討論、課堂提問(wèn)、學(xué)生匯報(bào)等。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)閱讀教材和查閱資料，了解DNA是主要遺傳物質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。

學(xué)生活動(dòng)：自主閱讀教材，查閱資料，完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)單。

采用的教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法。

教學(xué)手段：教材、網(wǎng)絡(luò)資源。

作用和目的：幫助學(xué)生初步了解DNA是主要遺傳物質(zhì)的相關(guān)知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

舉例：教師可以設(shè)計(jì)以下自主學(xué)習(xí)任務(wù)單：

-閱讀教材第3章第1節(jié)，了解DNA是主要遺傳物質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。

-查閱資料，了解科學(xué)家對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程。

-思考：DNA為什么是主要的遺傳物質(zhì)？

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、小組討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生深入理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的概念。

學(xué)生活動(dòng)：參與實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、小組討論，積極發(fā)表自己的觀(guān)點(diǎn)和想法。

采用的教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)觀(guān)察法、小組討論法。

教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)器材、多媒體投影儀。

作用和目的：幫助學(xué)生深入理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的概念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維。

舉例：教師可以進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)觀(guān)察：

-觀(guān)察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布情況。

-觀(guān)察DNA的提取和鑒定過(guò)程。

-討論DNA和RNA在遺傳信息傳遞中的作用。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：設(shè)計(jì)課后拓展任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，如分析遺傳病案例、設(shè)計(jì)DNA檢測(cè)實(shí)驗(yàn)等。

學(xué)生活動(dòng)：完成課后拓展任務(wù)，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

采用的教學(xué)方法：應(yīng)用法。

教學(xué)手段：教材、網(wǎng)絡(luò)資源。

作用和目的：幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

舉例：教師可以設(shè)計(jì)以下課后拓展任務(wù)：

-分析一個(gè)遺傳病案例，如地中海貧血、囊性纖維化等，解釋其遺傳機(jī)制。

-設(shè)計(jì)一個(gè)DNA檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，如DNA指紋鑒定、DNA測(cè)序等。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的歷程紀(jì)錄片，如《DNA：生命的秘密》。

-DNA結(jié)構(gòu)與功能的科普文章，如《DNA的結(jié)構(gòu)與功能解析》。

-DNA檢測(cè)技術(shù)的最新研究進(jìn)展，如《DNA測(cè)序技術(shù)的最新進(jìn)展》。

-DNA在遺傳病診斷中的應(yīng)用案例，如《DNA檢測(cè)在遺傳病診斷中的應(yīng)用》。

-DNA指紋鑒定的原理與實(shí)踐，如《DNA指紋鑒定的原理與應(yīng)用》。

2.拓展建議：

-觀(guān)看紀(jì)錄片《DNA：生命的秘密》，了解科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的歷程。

-閱讀科普文章《DNA的結(jié)構(gòu)與功能解析》，深入理解DNA的結(jié)構(gòu)和功能。

-查閱資料，了解DNA檢測(cè)技術(shù)的最新研究進(jìn)展，如NGS（下一代測(cè)序技術(shù)）等。

-學(xué)習(xí)案例，了解DNA在遺傳病診斷中的應(yīng)用，如地中海貧血、囊性纖維化等。

-學(xué)習(xí)DNA指紋鑒定的原理與實(shí)踐，了解其在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。

-探索DNA在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如DNA存儲(chǔ)、DNA計(jì)算等。

-參與在線(xiàn)生物學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)上的相關(guān)課程和討論，如《DNA：遺傳信息的載體》。

-參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的生物學(xué)講座和活動(dòng)，如《DNA：生命的秘密》。

-與同學(xué)開(kāi)展小組討論，分享學(xué)習(xí)心得和見(jiàn)解。

-結(jié)合所學(xué)知識(shí)，開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)一個(gè)DNA檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。

-撰寫(xiě)學(xué)習(xí)報(bào)告，總結(jié)所學(xué)知識(shí)，并提出自己的見(jiàn)解和建議。

-關(guān)注生物學(xué)領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài)，如《Nature》、《Science》等期刊。

-參加生物學(xué)競(jìng)賽或挑戰(zhàn)，如國(guó)際遺傳工程機(jī)器設(shè)計(jì)大賽（iGEM）。課后作業(yè)1.請(qǐng)簡(jiǎn)述科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程。

答案：科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程包括格里菲斯實(shí)驗(yàn)、艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。

2.請(qǐng)描述DNA分子的組成。

答案：DNA分子的組成包括脫氧核苷酸的基本組成單位、DNA分子的結(jié)構(gòu)等。

3.請(qǐng)說(shuō)明DNA為什么是主要的遺傳物質(zhì)。

答案：DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因?yàn)镈NA能夠精確地復(fù)制自身，并且能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程控制蛋白質(zhì)的合成。

4.請(qǐng)舉例說(shuō)明DNA在遺傳病診斷中的應(yīng)用。

答案：DNA在遺傳病診斷中應(yīng)用廣泛，例如通過(guò)檢測(cè)基因突變來(lái)診斷地中海貧血、囊性纖維化等遺傳病。

5.請(qǐng)解釋DNA指紋鑒定的原理。

答案：DNA指紋鑒定是通過(guò)比較個(gè)體DNA序列的差異來(lái)識(shí)別個(gè)體的方法，主要通過(guò)限制性?xún)?nèi)切酶切割DNA，然后通過(guò)電泳分離DNA片段，最后通過(guò)Southern雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)DNA序列的差異。教學(xué)反思本節(jié)課的主題是DNA是主要遺傳物質(zhì)，通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)課，我深刻認(rèn)識(shí)到DNA在遺傳學(xué)中的重要性。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)，并掌握DNA分子的組成。在教學(xué)過(guò)程中，我采用了多種教學(xué)方法和手段，如實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、小組討論、課堂提問(wèn)等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察，學(xué)生能夠直觀(guān)地了解DNA的結(jié)構(gòu)和功能；通過(guò)小組討論，學(xué)生能夠積極參與課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力；通過(guò)課堂提問(wèn)，學(xué)生能夠思考和回答問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。

在教學(xué)過(guò)程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處。首先，在實(shí)驗(yàn)觀(guān)察環(huán)節(jié)，由于實(shí)驗(yàn)器材和時(shí)間的限制，學(xué)生可能無(wú)法親自操作實(shí)驗(yàn)，這可能影響他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解和掌握。其次，在小組討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生可能因?yàn)楹π呋蚝ε路稿e(cuò)而不愿意積極參與討論，這可能影響課堂氛圍和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。最后，在課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)，部分學(xué)生可能因?yàn)榫o張或缺乏自信而不敢回答問(wèn)題，這可能影響他們的學(xué)習(xí)積極性和思維能力的培養(yǎng)。

針對(duì)以上問(wèn)題，我將在今后的教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。首先，我將在實(shí)驗(yàn)觀(guān)察環(huán)節(jié)，盡量為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)，以提高他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解和掌握。其次，我將在小組討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，并提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和反饋，以提高他們的合作學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果。最后，我將在課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)，創(chuàng)造一個(gè)輕松和鼓勵(lì)的氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與回答問(wèn)題，以提高他們的學(xué)習(xí)積極性和思維能力的培養(yǎng)。板書(shū)設(shè)計(jì)①DNA是主要的遺傳物質(zhì)

②DNA分子的組成：脫氧核苷酸、堿基、脫氧核糖

③DNA的結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)、兩條鏈、氫鍵連接

④DNA復(fù)制過(guò)程：解旋、合成、連接

⑤DNA在遺傳病診斷中的應(yīng)用：檢測(cè)基因突變、診斷遺傳病

⑥D(zhuǎn)NA指紋鑒定的原理：限制性?xún)?nèi)切酶切割、電泳分離、Southern雜交

⑦DNA在其他領(lǐng)域的應(yīng)用：DNA存儲(chǔ)、DNA計(jì)算

2.藝術(shù)性和趣味性

①用彩色粉筆突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，如紅色突出DNA分子組成，藍(lán)色突出DNA結(jié)構(gòu)，綠色突出DNA復(fù)制過(guò)程。

②用圖片或圖標(biāo)表示DNA結(jié)構(gòu)，如雙螺旋結(jié)構(gòu)可以用螺旋形圖案表示，兩條鏈可以用兩條曲線(xiàn)表示，氫鍵連接可以用小圓圈表示。

③用幽默的語(yǔ)言描述DNA應(yīng)用，如DNA存儲(chǔ)可以用“DNA硬盤(pán)”表示，DNA計(jì)算可以用“DNA計(jì)算機(jī)”表示。

④用卡通形象表示DNA在遺傳病診斷中的應(yīng)用，如地中海貧血可以用一個(gè)小矮人形象表示，囊性纖維化可以用一個(gè)皺巴巴的肺形象表示。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA是主要遺傳物質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。通過(guò)學(xué)習(xí)，我們了解到DNA是主要的遺傳物質(zhì)，它能夠精確地復(fù)制自身，并且能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程控制蛋白質(zhì)的合成。我們還學(xué)習(xí)了DNA分子的組成，包括脫氧核苷酸、堿基、脫氧核糖，以及DNA的結(jié)構(gòu)，它是雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條鏈通過(guò)氫鍵連接。我們還了解了DNA復(fù)制的過(guò)程，它包括解旋、合成、連接三個(gè)步驟。此外，我們還學(xué)習(xí)了DNA在遺傳病診斷中的應(yīng)用，通過(guò)檢測(cè)基因突變可以診斷遺傳病，如地中海貧血、囊性纖維化等。我們還學(xué)習(xí)了DNA指紋鑒定的原理，它是通過(guò)限制性?xún)?nèi)切酶切割DNA，然后通過(guò)電泳分離DNA片段，最后通過(guò)Southern雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)DNA序列的差異。我們還學(xué)習(xí)了DNA在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如DNA存儲(chǔ)、DNA計(jì)算等。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對(duì)DNA有了更深入的理解，了解了它在遺傳學(xué)中的重要作用和應(yīng)用。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程。

答案：科學(xué)家探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程包括格里菲斯實(shí)驗(yàn)、艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。

2.請(qǐng)描述DNA分子的組成。

答案：DNA分子的組成包括脫氧核苷酸的基本組成單位、堿基、脫氧核糖，以及DNA的結(jié)構(gòu)，它是雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條鏈通過(guò)氫鍵連接。

3.請(qǐng)說(shuō)明DNA為什么是主要的遺傳物質(zhì)。

答案：DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因?yàn)镈NA能夠精確地復(fù)制自身，并且能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程控制蛋白質(zhì)的合成。

4.請(qǐng)舉例說(shuō)明DNA在遺傳病診斷中的應(yīng)用。

答案：DNA在遺傳病診斷中應(yīng)用廣泛，例如通過(guò)檢測(cè)基因突變可以診斷地中海貧血、囊性纖維化等遺傳病。

5.請(qǐng)解釋DNA指紋鑒定的原理。

答案：DNA指紋鑒定是通過(guò)比較個(gè)體DNA序列的差異來(lái)識(shí)別個(gè)體的方法，主要通過(guò)限制性?xún)?nèi)切酶切割DNA，然后通過(guò)電泳分離DNA片段，最后通過(guò)Southern雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)DNA序列的差異。

6.請(qǐng)簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過(guò)程。

答案：DNA復(fù)制的過(guò)程包括解旋、合成、連接三個(gè)步驟。

7.請(qǐng)描述DNA存儲(chǔ)的應(yīng)用。

答案：DNA存儲(chǔ)是一種利用DNA分子的信息存儲(chǔ)能力來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法。通過(guò)將數(shù)據(jù)編碼成DNA序列，然后通過(guò)合成DNA分子來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。DNA存儲(chǔ)具有高密度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性的優(yōu)點(diǎn)，可以用于大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份。

8.請(qǐng)解釋DNA計(jì)算的應(yīng)用。

答案：DNA計(jì)算是一種利用DNA分子的自組裝和生物分子反應(yīng)來(lái)解決計(jì)算問(wèn)題的方法。通過(guò)設(shè)計(jì)特定的DNA序列和生物分子反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，如排序、搜索、優(yōu)化等。DNA計(jì)算具有并行處理、高效率和低能耗的優(yōu)點(diǎn)，可以用于解決大規(guī)模計(jì)算問(wèn)題。

9.請(qǐng)舉例說(shuō)明DNA在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。