生物《基因的本質》教案模板

基因(遺傳因子)是產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因的學習貫穿整個高中生物，下面就是本站小編整理的《基因的本質》教案，希望大家喜歡。

《基因的本質》教案1

教學目標：通過製作脫氧核苷酸和dna結構模型的活動，使學生理解dna的分子結構，理解dna空間結構的主要特點和dna分子的多樣性、特異性和穩定性，通過了解科學家的研究過程，鼓勵學生大膽創新，從而體驗探究的樂趣和獲得成功後的喜悅，學會科學的探究方法。

教學重點:理解dna立體結構的主要特點。

教學難點：分析dna結構中的鹼基數量關係及dna分子的多樣性。

教學方法：製作模型、實驗、探究式學習法。

課前準備：每位同學準備四張邊長為10 cm不同顏色的硬卡紙，並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1.5 cm的等大的圓，用粉色和綠色卡紙分別剪成長8 cm、寬1.5 cm的長條，並按照虛線圖示剪成下面的形狀。

匯入新課(情景創設)

教師：同學們，矗立在北京海淀區中關村村創業大廈前的城市雕塑──中關村的“麻花”，成為世人矚目的標誌。然而，就是這個雕塑曾引發一起糾紛案件，那就是北京市海淀區法院受理的北京世紀盛典文化藝術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，同學們又什麼想法呢?

有同學會問：案件的發生是由於dna的空間結構的旋轉方向的問題，dna到底有什麼樣的化學組成和空間結構呢?就是這樣兩條鏈嗎?為什麼要在這裡製作一個dna結構的雕塑呢?

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現dna這種化合物的存在。在之後的近一個世紀裡，許多科學家進行了大量的研究和探討，分析dna的化學結構和組成，並努力探索這蘊涵生命奧祕的物質的結構，希望揭開dna結構的神祕面紗。

同學介紹在網上查到資料：1944年，發現的dna(脫氧核糖核酸)可能攜帶遺傳資訊。1953年英國科學家沃森和克里克推斷出dna的雙螺旋結構模型。

第二部分：跟隨科學家研究足跡，認識dna的結構

教師：在沃森和克里克之前，人們已經認識了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、一分子含氮的鹼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構，重點理解它們是如何形成脫氧核苷酸的。

學生活動：學生自己製作四種脫氧核苷酸

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：人們雖然已經知道了dna的化學成分，但是脫氧核糖、磷酸和四種鹼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：我們先試著把自己製作的四個脫氧核苷酸連成長鏈，找幾個同學說明他的四個核苷酸是怎樣排序的，並提示同學思考。

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4 000個脫氧核苷酸形成的一條脫氧核苷酸長鏈，那麼，能形成多少種排序不同的脫氧核苷酸長鏈呢?

教師：這樣可以蘊藏無窮資訊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構，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的結構是一個螺旋體。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，如機體內部的各種器官和細胞內的染色體都是成雙成對的，dna分子可能是一種雙鏈結構。他的這種想法得到了克里克認可。於是他們兩人便想盡辦法用紙和鐵絲製作模型。

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：許多現代化的建築為了節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……好像一節一節的鏈一樣。然後給它配上鹼基，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。同學們馬上發現提出異議，在大多數同學之間的兩條鏈無法連成合理的穩定的結構。

教師：在製作模型的過程中，沃森和克里克當時也遇到同樣的問題，他們無法把鹼基放到模型中他們任意選擇的位置上，這些鹼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鹼基組成。問題在於嘌呤是長的，而嘧啶是短的。如果把這兩個“長”的連線起來，那麼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”的連線在一起，其結果是梯級又太狹窄，同樣無法佈滿兩個扶手之間的空間。可是天然形成的結構總是十分合理而完善的。

學生朗讀教材內容：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裡得到了一個重要的資訊：a的量等於t的量，g的量等於c的量。於是沃森和克里克又興奮起來，讓a(“長”的)必須和t(“短”的)連線，g(“長”的)必須和c(“短”的)連線，這樣便能做成一個結構很牢固很平衡的螺旋體。內部的鹼基間嚴格遵循鹼基互補配對原則：一條鏈上有鹼基a，另一條鏈必有鹼基t與其配對，一條鏈上有鹼基c，另一條鏈上必有鹼基g與其配對;鹼基間通過氫鍵連在一起。之後的研究中我們瞭解到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，然後把你們的核苷酸重新按著鹼基互補配對的原則組合在一起形成雙鏈，製作成dna的平面結構。

展示一下各組製作的dna平面結構，檢查有無連線錯誤並給與正確的評價。

教師：在製作過程中同學們有沒有發現鹼基數量或脫氧核苷酸的數量有什麼規律?

學生思考後作答：在雙鏈dna分子中，因為鹼基互補配對，有a=t，c=g;同時使嘧啶鹼基的總數與嘌呤鹼基的總數相等即a+g=c+t。這可作為判斷單、雙鏈dna的基本依據。

教師：我們每組計算本組製作的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麼結論呢?

學生總結：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4 000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：44000種 (有學生會問)為什麼不是48000種?

學生總結：因為鹼基互補配對，所以一條鏈的鹼基排序決定另一條鏈的排序，因而只要計算其中一側鏈的種類即可。

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。那麼dna的空間結構是什麼樣的呢?沃森和克里克在將dna模型與拍攝的_射線照片比較時，發現兩者完全相符。

教師：下面我們用我們製作的dna分子的平面結構，表現一下dna分子的立體結構是有規則的雙螺旋結構。(出示課件中dna雙螺旋立體結構結構模型)

學生總結：請同學概括dna雙螺旋結構的特點：外側是磷酸和脫氧核糖交替排列，內部是以鹼基互補配對原則形成的鹼基對。

老師補充：在dna分子的雙鏈螺旋結構中：①共有四種鹼基對：at對、ta對、gc對、cg對。②一般dna每螺旋一週要繞過10對鹼基，在一對脫氧核苷酸之間的長度為2 nm，相鄰兩對鹼基之間的距離為0.34 nm，一個螺旋為3.4 nm。這些都體現出dna結構的穩定性。這樣的螺旋結構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萬化。這樣千變萬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於此。

教師：這樣嚴謹的結構，使dna分子的結構具有相對的穩定性，種類上具有特異性和多樣性，從而使生命能種族延續、代代相傳──遺傳，並表現出豐富多彩的自然世界。

第四部分：研究dna結構的意義

教師：dna結構的發現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計劃生物領域首席科學家陳竺教授評價說(請學生朗讀)“雙螺旋結構顯示出dna分子在細胞分裂時能夠複製，完善地解釋了生命體要繁衍後代，物種要保持穩定，細胞內必須有遺傳屬性和複製能力的機理。這一發現標誌著沃森和克里克終於揭示出了基因複製和遺傳資訊傳遞的奧祕，兩人由此獲諾貝爾獎，並由此引發了一場蔚為壯觀的生命科學和生物技術領域的重大革命。”

課件演示：dna結構發現後生命科學的幾個重要的研究歷程

1958年克里克提出遺傳資訊傳遞的“中心法則”;1977年建立了核苷酸序列分析技術;1990年以沃森為首的科學家倡導並啟動了國際人類基因組計劃;近年來pcr技術使在生物體外克隆dna片斷成為可能，為基因分析、序列分析、金華關係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”的繪製工作宣告完成;__年4月14日中午，在美國華盛頓人類基因組序列圖完成釋出會現場，美國聯邦國家人類基因組研究專案負責人弗朗西斯·柯林斯博士隆重宣佈，人類基因組序列圖繪製成功，人類基因組計劃的所有目標全部實現。

通過本節課的學習，同學們還有哪些疑問?

在教師引導下，學生思考有著這樣規則雙螺旋結構的的dna是如何完成複製，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?激發學生深入思考，使學生能主動把問題探究下去。

教師總結：我們和沃森、克里克一樣驚歎於我們的“發現”，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，也為重大科學發現居然在彈指一揮間就凸現而驚訝。我們都很年輕，有著和沃森和克里克一樣的夢想和衝動，我們有理由相信，只要我們努力發現，善於捕獲和分析有效資訊，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雙螺旋結構發現者詹姆斯·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，並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。

設計思路：在設計本節課時，我改變教材中對dna結構介紹的順序，教材中是先介紹科學史中的研究成果，然後學生進行實驗，理解dna的結構，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，實驗是產生科學知識的源泉，因此，我把該實驗分解，並通過讓學生通過跟隨科學家的研究歷程製作dna的結構模型，在學生的探究中發現科學家們曾遇到的問題，並積極思考如何解決問題，這樣通過實驗不僅促進對dna結構的知識的學習和深入理解;同時能夠學習到科學家善於捕獲分析資訊和嚴謹的思維品質及持之以恆的科研精神。在探究中學生也能準確地分析出現的問題並積極地涉及解決問題的辦法，並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，藉此激勵學生勇敢的走上科學研究之路。

《基因的本質》教案2

1. 教材分析

“dna分子的結構”一節是新課標教材人教版必修二《遺傳與進化》第3章第2節的內容，由dna雙螺旋結構模型的構建、dna分子結構的主要特點及製作dna雙螺旋結構模型三部分內容構成。其中鹼基互補配對原則是dna結構、dna複製以及dna控制蛋白質合成過程中遵循的重要原則。dna分子的雙螺旋結構是學生學習和理解遺傳學的基礎知識;dna獨特的雙螺旋結構保證了dna具有多樣性、特異性、穩定性的特徵，它是學生理解生物的多樣性、特異性、物種穩定性本質的物質基礎。

本節內容在結構體系上體現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，通過發揮學生的主體作用，優化課堂教學，妙用科學史例項，把知識的傳授過程優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。

2. 教學目標

(1)知識目標：概述dna分子結構的主要特點。

(2)能力目標：製作dna分子雙螺旋結構模型。

(3)情感態度與價值觀目標：體驗dna雙螺旋結構模型的構建歷程，感悟科學研究中蘊含的科學思想和科學態度。

3. 教學重點

(1)dna分子結構的主要特點。

(2)製作dna分子雙螺旋結構模型。

4. 教學難點

dna分子結構的主要特點。

5. 教學設計的基本理念

美國教育學家克萊恩曾經說過：“最佳的學習方法是先做後辨認，或是一邊做一邊辨認。”本節內容以dna模型為依託，讓學生在分析相關資料的基礎上動手構建物理模型，最後通過小組間的交流、比較和歸納，水到渠成得出dna分子結構的主要特點，同時體會科學發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。

6. 教學過程

6.1案例引趣，匯入新課

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建造3座雕塑，其中為了紀念dna雙螺旋結構發現50週年，北京大學向世紀盛典公司定作了一座名為“旋律”的不鏽鋼雕塑，雕塑以雙螺旋結構為構思藍本，整體鍍鈦，價格6萬元。合同簽訂後，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後，一位北大教授發現雙螺旋雕塑的螺旋方向反了，呈順時針方向螺旋上升，與50年前發現的逆時針旋轉結構不符，雖然上世紀70年代也發現了左旋順時針方向的雙螺旋結構，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雙螺旋結構發現50週年，左旋方向的雙螺旋結構雕塑不能被北大校方認可。考慮到科學家大會即將召開，世紀盛典公司隨後又按照更改後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製作雕塑的成本費用4.8萬元的要求，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：案件發生的原因是什麼?藉此引出本節課的學習內容：dna的結構是怎樣的，有什麼特點?

6.2 資料分析，模型構建

教師設問質疑：“科學家是如何揭示dna分子結構的?”

指導學生閱讀dna雙螺旋結構模型的構建過程，認真思考以下問題後小組交流討論：

(1)沃森和克里克開始研究dna結構時，科學界對dna已有的認識是什麼?

(dna分子是以4種脫氧核苷酸為基本單位連線而成的長鏈，呈螺旋結構。)

(2)沃森、克里克在前人已有的認識上，採用什麼方法研究dna結構?(模型建構。)

(3)沃森和克里克先後分別提出了怎樣的模型?

(a、螺旋結構(三螺旋、雙螺旋)：鹼基位於外部;b、雙螺旋結構：磷酸-脫氧核糖位於外部，鹼基位於內部，相同鹼基配對;c、雙螺旋結構：磷酸-脫氧核糖(骨架)位於外部，鹼基a-t，g-c配對，位於內部。)

教師引導，學生根據資料資訊利用模型盒嘗試構建dna結構模型

(1)組裝一個脫氧核苷酸模型：(注意三種物質的連線位置)

(2)組裝脫氧核苷酸長鏈：

(學生閱讀資料：磷酸-脫氧核糖骨架排列在外側，推測脫氧核苷酸之間通過磷酸-脫氧核糖相互連線)

(3)構建脫氧核苷酸雙鏈

學生根據自己對dna結構的已有認識，可能有同學構建如下雙鏈模型：

教師提示學生進行自檢、組內和組間互評，發現問題：磷酸-脫氧核糖骨架應排列在外側，而鹼基位於雙鏈內部。並由學生提出解決方案：一條脫氧核苷酸鏈不動，互補鏈旋轉180度。改進後的模型如下：

學生觀察新模型後，提出作為遺傳物質的dna分子必須具有穩定性，而該模型不能保證dna結構的穩定性，提出修改方案： a-t鹼基對與g-c鹼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分子才具有穩定的直徑。再次改進模型如下：

(4)學生構建dna的立體結構：雙螺旋結構模型。

6.3 dna分子結構的主要特點

學生對製作的模型進行自評、組內和組間評價後，觀察不同dna 雙螺旋模型的共同點，總結dna分子雙螺旋結構的主要特點：

(1)兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構;

(2)外側為脫氧核糖和磷酸交替連線構成基本骨架;

(3)內側為氫鍵連線形成的鹼基對，以鹼基互補配對原則配對。

6.4 dna分子結構具有特異性和多樣性

通過對比各小組製作的dna模型，發現不同dna 分子的結構並不盡相同，差異表現在dna雙鏈鹼基對的排列順序不同，鹼基排列順序的千變萬化構成dna分子的多樣性，而特定的鹼基排列順序構成每一個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基礎。

6.5 dna分子雙螺旋結構中四種鹼基的數量關係

記錄本小組製作的dna模型中四種鹼基的數量，並將幾個小組的結果進行合併，統計、歸納雙鏈dna分子中四種鹼基數量的比例關係。

6.6 情感教育提升

在資料分析、模型製作基礎上，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麼?

(善於利用他人的研究成果和經驗;善於與他人交流和溝通;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。)

6.7 課後延伸

鼓勵學生在課後總結在製作和運用dna分子模型的過程中的經驗得失，尋找更好的材料用具和方法，設計製作更科學、更美觀、使用更方便的dna雙螺旋結構模型。

《基因的本質》教案3

一、設計理念

根據新課程理念，高中生物學教學重在培養學生的科學思維、科學方法、科學精神等生物學科學素養，因此，本節課以“自主探究科學發現的過程來學習科學研究的方法”為設計理念，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

1.地位和作用

“dna是主要的遺傳物質”一節是新課標教材人教版必修2第3章第1節的內容，是在前面學習了有關細胞學基礎(有絲分裂、減數分裂和受精作用)、闡明瞭染色體在前後代遺傳中所起的聯絡作用、分析了染色體的主要成分是dna和蛋白質的基礎上來學習的。在相當長的時間裡，人們一直把蛋白質作為遺傳物質，那麼，遺傳物質是dna還是蛋白質呢?教材在此埋下伏筆，然後通過兩個經典實驗證明了dna是遺傳物質，最後列舉少數生物只有rna而沒有dna的事實，得出“dna是主要的遺傳物質”這一結論。

本節內容在結構體系上體現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，通過發揮學生的主體作用，優化課堂結構，妙用科學史例項，把知識的傳授過程優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。

2.重點和難點

教學重點

(1)肺炎雙球菌轉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)肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。

(2)如何理解dna是主要的遺傳物質。

三、教學目標

1.知識目標

(1)知道肺炎雙球菌轉化實驗和“同位素標記法”是研究噬菌體侵染細菌所採用的方法，也是目前自然科學研究的主要方法。

(2)分析證明dna是主要的遺傳物質的實驗思路。

2.能力目標

(1)分析證明dna是遺傳物質的實驗設計思路，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，蛋白質不是遺傳物質，訓練學生由特殊到一般的歸納思維的能力。

3.情感目標

學習科學家嚴謹細緻的工作作風和科學態度以及對真理不懈追求的科學精神，進一步激發學生辯證唯物主義世界觀的樹立。

四、教學模式

根據主體性教學目標，以“自主性、探究性、合作性”為學生學習的三個基本維度，以培養學生的科學素質為指導，以側重科學方法教育為歸宿，本節課採用“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，並配以多媒體輔助教學，引導學生模擬科學發現過程，進行分析、討論、歸納和總結。

“引導探究”教學模式流程: 設疑匯入→引導探索→歸納總結→拓展昇華

五、教學程式

教學

環節

教師

活動

學生

活動

設計

意圖

設疑

匯入

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，它們有什麼作用?

從而引導學生思考：在生物體內，有沒有類似商品條形碼這樣隱含著生命資訊的“條形碼”呢?它在哪裡?又是如何傳遞的?

學生根據日常生活經

驗獲取的資訊回答：

商品上的條形碼包含著商品名稱、價格、生產日期、產地等資訊。

聯絡生活實際，創設問題情景，以此來激發學生強烈的求知慾。

引導探索

一、對遺傳物質的早期推測

指導學生閱讀。

二、肺炎雙球菌的轉化實驗

教師用多媒體展示肺炎雙球菌轉化實驗(四組，見教材43頁)。並提出問題：

1.實驗先進行第一、二組的目的是什麼?可否直接進行第四組?

2.對比分析第一、二組說明什麼?第二、三組說明什麼?第三、四組又說明什麼?

3.該實驗能否證明dna是遺傳物質?該實驗的結論是什麼?

4.艾弗裡實驗最關鍵的設計思路是什麼?

教師引導學生共同得出結論：

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型死細菌混合培養後產生了s型活細菌，並且這種轉化的性狀可以遺傳。

該實驗不能證明dna是遺傳物質。其結論是s型細菌中有一種轉化因子能使r型活細菌轉化為s型活細菌。

最關鍵的設計思路是將dna與多糖、脂質、蛋白質、rna分開，分別與r型活細菌混合培養，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。

1.該實驗用了什麼方法?在什麼探究中還用過此方法?

2.用35s、32p標記物質的理論基礎是什麼?能否用14c和18o進行標記?

3.如果實驗用上述方法進行，測試的結果如何?表明了什麼?

4.噬菌體在細菌體內的增殖是在哪種物質的作用下完成的?子代噬菌體的蛋白質和dna分別是怎樣形成的?

5.此實驗的指導思想是什麼?

6.此實驗證明dna具備遺傳物質的哪些特性?實驗的結論是什麼? 教師引導學生共同得出結論：

用同位素標記法。

用35s、32p標記是因為dna中p的含量多，蛋白質中p的含量少;蛋白質中有s而dna中沒有s。而dna和蛋白質中均含有c和o兩種元素。

用帶35s的噬菌體侵染細菌，產生的新的噬菌體都不帶標記。用帶35p的t2噬菌體侵染細菌，產生的新的噬菌體帶標記。用35p標記蛋白質的噬菌體侵染後，細菌體內無放射性，即表明噬菌體的蛋白質沒有進入細菌內部;而用32p標記dna的噬菌體侵染細菌後，細菌體內有放射性，即表明噬菌體的dna進入了細菌體內。

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完成增殖的。dna是自我複製形成的，蛋白質是在dna指導下合成的。

指導思想是將dna與蛋白質分開，分別去感染細菌，直接、單獨地觀察它們的作用。

證明了dna能自我複製，具有連續性;能指導蛋白質的合成。結論：dna是遺傳物質，蛋白質不是。

四、菸草花葉病病毒感染菸草的實驗

教師提供給學生菸草花葉病病毒相關知識，引導學生設計實驗方案證明rna也是遺傳物質(參照前面的實驗)

學生閱讀思考問題：20世紀30年代以前，人們認為蛋白質是遺傳物質。

分組討論、觀察並用語言描述實驗過程。最後得出結論。

1.分組、學生觀察用語言描述實驗過程。

2.學生觀察、分析、討論問題。

學生結合肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗進行分組討論、設計實驗方案，進行實驗探究;然後彙報交流實驗方案和實驗現象、分析原因。

讓學生沿著科學的發展軌跡分析問題。

1.培養學生的語言組織能力。

2.培養學生觀察能力和分析問題的能力。

3.培養學生處理資訊和歸納總結能力

4.培養學生的合作精神。

培養學生探究問題與設計實驗的能力及創新意識。

歸納

總結

教師讓學生根據以上實驗思考問題：

不同生物的遺傳物質是什麼?

學生分析、討論：

dna是主要的遺傳物質

培養學生分析、總結的能力。

培養學生自主學習的能力。

拓展

昇華

1.請學生思考並回答教材課後習題。

2.結合格利菲思、艾弗裡、赫爾希與格勒等人的實驗，分析作為遺傳物質應具備哪些特點?

學生結合所學知識進行分析，以加深對所學知識的理解和應用。 培養學生應用知識解決實際問題的能力。

六、反思

本節課的教學內容涉及的實驗，在現有的實驗室條件下是不可能完成的，在傳統的教學中，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，更談不上培養學生自主學習的能力和探究能力。採用了引導探究式的教學方法後，教師通過創設自主合作的學習情景、平等融洽的人際環境，激發學生的學習積極性。教師由單純的資訊表達者轉變成資訊的加工者、組織者，處於主導地位;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，處於主體地位。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。

本--依據課程標準，挖掘了教學內容中的科學探究內涵，充分利用它讓學生感受、理解知識的產生和發展過程，掌握科學探究的基本方法。如格里菲斯的肺炎雙球菌轉化實驗、艾弗裡證明dna是遺傳物質的實驗、噬菌體侵染細菌的實驗。既包含了科學家持之以恆的寶貴品質，又反映了科學家在研究過程中的創造性思維過程(將dna與蛋白質分開研究)。在潛移默化中，培養了學生的探究精神和創造性思維品質。

《基因的本質》教案4

一、--的基本理念

對教材內容進行重組，設計問題串，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

(一)提出問題

以美國曆史上第一位華裔首席刑偵鑑定專家李昌鈺的傑出成就為切入點，先後展示我校探究實驗室的pcr儀圖片、dna指紋檢測圖等，並交流以下問題：dna指紋圖上的片段代表什麼?是否就是基因?(很多學生都會回答是基因。)藉此引出核心問題的探討：基因是否等於dna?

(二)資料分析，解決問題

指導學生閱讀新教材“遺傳與進化”本節內容的資料1和3(從數量關係上分析基因與dna的關係)，並思考以下問題：

1.一個dna分子就是一個基因嗎?

2.填寫下頁表：

通過對資料中資料的分析，學生寫出關係式：全部基因的鹼基對數<dna分子的鹼基對數，並得出以下結論：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)，並思考以下問題：

1.資料2中轉基因小鼠為何能發光?為何要設定第3號小鼠?

2.吃得多就一定能長胖嗎?資料4中的hmgic基因起什麼作用?

學生能從資料2中的資訊比較容易地得出轉基因小鼠發光是因為獲得了海蜇的綠色熒光蛋白基因。在這裡教師對學生的回答進行挖掘提升：小鼠能發光，證明海蜇的這種基因不僅傳給小鼠，而且能表現出來，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“設定3號小鼠”的目的，是為了強調對照實驗方法在生物學實驗中的廣泛應用，進一步培養學生的生物學技能。分析資料4就可以得到相關資訊：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論：基因具有特定的遺傳效應。

學生結合上述資料，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：為什麼dna分子能儲存大量的遺傳資訊?

結合脫氧核苷酸的結構簡圖，學生很容易發現遺傳資訊就應該蘊藏在四種鹼基的排列順序之中。

引導學生活動：探究脫氧核苷酸序列與遺傳資訊的多樣性。

根據情境，用數學方法推算鹼基排列的多種組合方式，進而推理出鹼基排列的千變萬化，保證了遺傳資訊的多樣性;學生從具體數字不難體會到，雖然鹼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

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。最後要求學生理清基因、dna和染色體之間的關係，並且畫概念圖。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係。

《基因的本質》教案5

第一節 dna是主要的遺傳物質

一、知識結構

二、教材分析

1.本小節教材主要講述dna是遺傳物質的直接證據---“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”。本小節的引言部分，首先聯絡前面所學知識，指出dna和蛋白質都是染色體的重要組成成分。然後，引導學生思考一個曾經在科學界爭議了很長時間的問題：“dna與蛋白質究竟誰是遺傳物質?”這樣既點出了本小節要研究的主題，又可以引起學生探究這一問題的興趣。在講述dna是遺傳物質的實驗證據時，為了加強學生科學思維方法的培養，教材採用了先交代科學家對實驗的設計思想，即把dna和蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察dna的作用;然後再講述實驗過程的方法。為了使學生更全面地理解dna是真正的遺傳物質這一結論。與原教材相比，本教材在教學內容上增加了肺炎雙球菌轉化實驗內容。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，而是用研究時採用的“同位素標記法”來說明。這樣講述符合科學研究的過程，可以很自然地匯出dna是遺傳物質的結論，使學生容易接受，並且能使學生受到科學方法教育。

2.本小節教材的最後安排了“dna的粗提取與鑑定”實驗。通過這一實驗，不僅要使學生學會dna粗提取和鑑定的方法，更重要的是培養學生的動手能力和學會進行科學實驗的一些基本技能。

3.本小節內容與其他章節的聯絡：

①染色體和dna的關係，與第一章《組成生物體的化合物》中核酸知識有關;

②dna是遺傳物質還與《細胞增殖》有關;

③dna是遺傳物質與《生物的生殖和發育》緊密聯絡。

三、教學目標

1.知識目標

dna是主要的遺傳物質(c:理解)

2.能力目標

(1)從生殖過程、染色體化學組成以及遺傳物質存在部位劃分來分析染色體是遺傳物質的主要載體，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，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

1.重點

(1)肺炎雙球菌的轉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。

2.難點

肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程。

3.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，充分調動學生學習積極性，提高教學質量。

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：

1.讓學生領悟課堂的教學目標;

2.使學生抓住教學重點;

3.讓學生正確處理好聽課與記筆記的關係。

七、課時安排 1課時

[一] 教學程式

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”;那麼誰知道這講述的是自然界的一種什麼現象呢? 還有:“一母生九子，連母十個樣”。這又說明什麼呢?

學生活動:討論思考回答:說明生物界的遺傳變異現象。

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徵之一，今天我們共同來探討這方面的知識。

提問:再舉例說明什麼是遺傳?什麼是變異?

學生聯絡實際回答:(略)

教師在學生回答的基礎上進一步點撥，必須明確:

(1)遺傳和變異是生物體最重要的特徵。

(2)生物遺傳的特性，使生物界的物種能保持相對穩定。生物的變異特性，使生物個體能產生新的性狀，以至形成新的物種。遺傳和變異是對立統一的關係，是生物進化的重要因素。

通過例題對該知識進行理解:

[例]從地層裡挖出來的千年古蓮種子，種在泥塘仍能萌發，生葉開花，但花色與現代蓮稍有不同，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

設疑:同學們是否知道遺傳物質是什麼?遺傳物質的載體是什麼?

學生回答:(略)

教師給予肯定並講述:現代細胞學和遺傳學已研究得知，遺傳物質是dna和rna，染色體是遺傳物質的主要載體，本節課就此問題與同學們探討一下:

(一)染色體是遺傳物質的主要載體

多媒體課件銀幕顯示:哺乳動物產生子代的染色體變化圖。

並展示下列並提問:

(1)親代與子代之間要保持染色體數目的恆定，必須經過哪些過程?

(2)染色體數目是如何變化的，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、討論並回答(略)

教師鼓勵並點撥(細胞水平):親代與子代是以生殖細胞作為“橋樑”，通過對細胞的有絲分裂、減數分裂和受精作用的研究，人們瞭解到染色體在生物的傳種接代過程中能保持一定的穩定性和連續性。故人們認為染色體在遺傳上有重要作用。

染色體為什麼在遺傳上起作用呢?

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和蛋白質組成的，其中dna在染色體裡含量穩定，是主要的遺傳物質。由於細胞裡的dna大部分在染色體上，因此，染色體 是遺傳物質的主要載體。

還有什麼是遺傳物質的載體?

學生聯絡前面知識回答:線粒體、葉綠體。

那麼，科學家是如何證明dna是遺傳物質呢?

他們的做法是:設法把dna和蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察dna的作用，下面介紹兩個經典實驗。

(二)肺炎雙球菌的轉化實驗

學生活動:閱讀教材第2頁，瞭解肺炎雙球菌的兩種型別: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→健康

(2)活的有毒性的s型細菌 老鼠→死亡

(3)滅活的s型細菌 老鼠→健康

(4)活的r型 + 死的s型 老鼠→死亡

師生從投影的四組實驗共同討論看出:在第四組實驗中，已經被加熱殺死的s型細菌中，定含有一種促使r型細菌轉化成s型細菌的活性物質，那麼它到底是什麼呢?

在1944年，美國科學家艾弗裡和他的同事，做了如下實驗:

把s型細菌的組成物質全部分離，並分別與r型細菌混合培養，得到如下結果:

學生通過上圖對比，得知是s型細菌的dna使得r型轉化成s型細菌，並能傳遞給後代，說明dna是遺傳物質。

(三)噬菌體侵染細菌實驗

學生活動:閱讀教材p4，瞭解t2

噬菌體的結構和化學組成。

教師顯示t2噬菌體掛圖並強調:t2噬

菌體是由頭部和尾部組成的，頭部和尾

部的外殼是由蛋白質組成，在頭部內含

有一個dna分子。它是一種專門寄生在細

菌體內的病毒。而細菌是一種單細胞的

原核生物。

設疑:

(1)科學家為什麼把噬菌體作為研

究dna是遺傳物質的材料?

(2)科學家是如何進行研究的?

學生活動:閱讀教材p4頁並回答，由於t2噬菌體只有dna和蛋白質兩種化學物質組成，而dna是由c、h、o、n、p五種元素組成，蛋白質是由c、h、o、n，有的含有p和s元素組成的。所以科學家採用放射性同位素標記法進行研究。

教師投影顯示如下表格:

親代噬菌體 寄主細胞內 子代噬菌體

32p標記dna 有32p標記dna dna有32p標記

35s標記蛋白質 無35s標記蛋白質 外殼蛋白質無35s標記

學生討論總結得出結論:dna分子具有連續性，是遺傳物質。

再設疑:遺傳物質是否只有dna一種呢?

學生閱讀教材第4頁可知:除了dna外還有rna，如菸草花葉病毒，它不含dna，只含有蛋白質和rna，在這兩種成分中，科學家研究證明rna是遺傳物質。因為絕大多數生物的遺傳物質是dna，所以說dna是主要的遺傳物質。

[三] 教學目標鞏固

1.艾弗裡的實驗結果證明s型細菌中哪種物質導致r型細菌轉化的，說明什麼問題?

2.噬菌體侵染細菌實驗證明蛋白質是遺傳物質，還是dna是遺傳物質?

3.遺傳物質的主要載體是什麼?為什麼?

[四] 佈置作業

1.完成p7複習題第一、二題。

2.在證明dna是遺傳物質的幾個著名經典實驗中，在實驗設計思路中最關鍵的是 ( )

a.要用同位素標記dna和蛋白質 b.要分離dna和蛋白質

c.要得到噬菌體和肺炎雙球菌 d.要區分dna和蛋白質，單獨觀察它們的作用

答案：d

3.玉米葉肉細胞中dna的載體是 ( )

a.線粒體、中心體、染色體 b.葉綠體、核糖體、染色體

c.染色體、中心體、核糖體 d.染色體、葉綠體、線粒體

答案：d

[五] 總結

本節課主要學習了徵明dna是主要遺傳物質的兩個經典實驗:

(一)肺炎雙球菌轉化實驗：證明s型細菌中的dna是轉化因子並能夠使後代具有連續性--說明是遺傳物質。

(二)噬菌體侵染細菌:證明噬菌體的蛋白質和dna兩種成分是dna進入細菌體內併產生出與親代噬菌體性狀相同的子代噬菌體--說明dna是遺傳物質。最後指出遺傳物質除了dna外還有rna，但絕大多數生物的遺傳物質是dna，所以說dna是主要的遺傳物質。

[六] 板書設計