3.1 DNA是主要的遗传物质课时教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

3.1DNA是主要的遗传物质课时教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2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）3.1DNA是主要的遗传物质课时教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2课程基本信息1.课程名称：DNA是主要的遗传物质

2.教学年级和班级：高一下学期，1班

3.授课时间：2023年4月10日，第5节（16:00-17:40）

4.教学时数：1课时（45分钟）教学目标1.知识与技能目标：学生能够理解DNA作为遗传物质的基本概念和特点，能够描述DNA的结构和复制过程，掌握DNA的遗传信息传递机制。

2.过程与方法目标：学生通过参与实验活动，能够运用观察、实验和分析等方法，探究DNA的结构和功能，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。

3.情感态度与价值观目标：学生能够认识到DNA在生物体遗传中的重要作用，理解遗传信息传递在生物进化中的意义，培养学生的科学态度和尊重生命的价值观。

4.创新与实践目标：学生通过参与小组讨论和合作探究，能够提出新的问题，运用所学知识解决实际问题，培养学生的创新思维和实践能力。

5.合作与交流目标：学生能够在小组合作中积极参与讨论，分享自己的观点和经验，倾听他人的意见，培养学生的合作精神和交流能力。教学难点与重点解决方案：通过具体的DNA模型展示，帮助学生形象地理解DNA的结构。例如，利用分子模型或3D动画，让学生直观地看到DNA的双螺旋结构，以及碱基对如何配对和复制。同时，设计一些实际操作活动，如DNA模型的搭建，让学生亲手体验DNA的结构特点。

2.教学难点：DNA的遗传信息传递机制复杂，学生难以掌握。

解决方案：通过实例讲解，将抽象的遗传信息传递过程具体化。例如，以孟德尔的遗传规律为例，讲解DNA如何通过细胞分裂和有性生殖将遗传信息传递给后代。同时，设计一些问题讨论，引导学生深入思考DNA遗传信息传递过程中的关键步骤和调控机制。

3.教学难点：学生对实验操作不够熟悉，影响实验结果的准确性。

解决方案：在实验前对学生进行充分的实验操作培训，确保每位学生都能熟练掌握实验技能。例如，在实验前进行演示，详细讲解实验步骤和注意事项，让学生在实际操作前对实验有一个清晰的认识。同时，鼓励学生在实验过程中相互帮助，共同提高实验技能。

4.教学难点：学生对DNA与生物进化关系的理解不够深入。

解决方案：通过引入生物进化的实例，帮助学生理解DNA在生物进化中的重要作用。例如，以人类进化为例，讲解DNA变异如何导致物种进化，以及遗传信息在物种进化中的稳定性与变化。同时，组织学生进行小组讨论，分析DNA与生物进化的关系，提高学生对这一问题的认识。

5.教学难点：学生对DNA与人类健康关系的理解不够清晰。

解决方案：通过介绍DNA与人类疾病的关系，帮助学生了解DNA在人类健康中的重要性。例如，讲解基因突变如何导致遗传性疾病，以及基因检测在疾病预防和治疗中的作用。同时，组织学生进行案例分析，探讨DNA与人类健康的关系，提高学生对这一问题的认识。

6.教学难点：学生对DNA技术的应用不够了解。

解决方案：通过介绍DNA技术在实际生活中的应用，帮助学生了解DNA技术的广泛影响。例如，介绍DNA指纹鉴定在刑侦破案中的应用，以及DNA测序技术在基因研究、生物制药等领域的应用。同时，组织学生进行小组讨论，探讨DNA技术在未来社会发展中的潜在应用，提高学生对这一问题的认识。

7.教学难点：学生对DNA伦理问题的认识不够全面。

解决方案：通过引入DNA伦理案例，帮助学生了解DNA技术可能带来的伦理问题。例如，讨论基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）在生物伦理和人类基因改造方面的争议。同时，组织学生进行角色扮演，模拟DNA伦理问题的讨论和决策过程，提高学生对这一问题的认识。

8.教学难点：学生对DNA在其他生物中的作用不够理解。

解决方案：通过介绍DNA在其他生物中的作用，帮助学生了解DNA在不同生物体中的普遍性。例如，讲解DNA在细菌、植物和动物中的结构和功能，以及DNA在不同生物进化过程中的稳定性和变化。同时，组织学生进行跨学科研究，探讨DNA在其他生物中的作用，提高学生对这一问题的认识。教学方法与手段1.1讲授法：通过教师的讲解，向学生传授DNA的基本概念、结构和功能，以及DNA在遗传和生物进化中的作用。

1.2讨论法：组织学生进行小组讨论，激发学生的思考，提高他们对DNA相关问题的理解。

1.3实验法：安排学生进行DNA实验，让学生亲身体验DNA的结构和功能，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。

2.教学手段：

2.1多媒体教学：利用多媒体设备，展示DNA的结构、复制和遗传信息传递过程，提高学生的学习兴趣和理解能力。

2.2教学软件：利用教学软件，如DNA模型搭建软件，帮助学生更好地理解DNA的结构和功能。

2.3实验设备：提供DNA实验所需的实验设备，如分子模型、DNA提取试剂盒等，让学生亲身体验DNA实验，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：通过展示DNA双螺旋结构的图片，引导学生思考DNA在生物体中的重要作用。

回顾旧知：回顾DNA的发现历程，如孟德尔的遗传定律和沃森与克里克的研究，让学生回忆起DNA的基本概念。

2.新课呈现（约20分钟）

讲解新知：详细讲解DNA的结构，包括DNA的双螺旋结构和四种碱基。

举例说明：通过具体例子，如DNA的双螺旋结构与遗传信息的储存，帮助学生理解DNA的结构特点。

互动探究：组织学生进行小组讨论，探讨DNA结构的发现过程，培养学生的科学探究能力。

3.新课呈现（约15分钟）

讲解新知：详细讲解DNA的复制过程，包括DNA复制机制和DNA复制的意义。

举例说明：通过具体例子，如DNA复制与遗传信息的传递，帮助学生理解DNA复制的过程和意义。

互动探究：组织学生进行小组讨论，探讨DNA复制过程中的关键步骤，培养学生的科学探究能力。

4.新课呈现（约10分钟）

讲解新知：详细讲解DNA与遗传的关系，包括DNA与孟德尔遗传定律的联系和DNA与生物进化的关系。

举例说明：通过具体例子，如DNA变异与遗传性疾病，帮助学生理解DNA与遗传的关系。

互动探究：组织学生进行小组讨论，探讨DNA在遗传中的作用，培养学生的科学探究能力。

5.新课呈现（约10分钟）

讲解新知：详细讲解DNA技术在实际生活中的应用，包括DNA指纹鉴定、基因检测等。

举例说明：通过具体例子，如DNA指纹鉴定在刑侦破案中的应用，帮助学生理解DNA技术在实际生活中的应用。

互动探究：组织学生进行小组讨论，探讨DNA技术在未来社会发展中的潜在应用，培养学生的科学探究能力。

6.巩固练习（约10分钟）

学生活动：让学生完成DNA结构与功能的相关练习题，加深对知识的理解和应用。

教师指导：及时给予学生指导和帮助，解答学生的疑问。

7.巩固练习（约10分钟）

学生活动：让学生完成DNA复制与遗传的相关练习题，加深对知识的理解和应用。

教师指导：及时给予学生指导和帮助，解答学生的疑问。

8.巩固练习（约10分钟）

学生活动：让学生完成DNA与遗传的相关练习题，加深对知识的理解和应用。

教师指导：及时给予学生指导和帮助，解答学生的疑问。

9.总结与反思（约5分钟）

教师总结：总结本节课的主要知识点，强调DNA在生物体中的重要作用。

学生反思：让学生反思本节课的学习过程，提出自己的疑问和观点。

10.作业布置（约5分钟）

布置作业：让学生完成DNA技术在实际生活中的相关作业，巩固所学知识。

作业要求：要求学生认真完成作业，培养学生的自主学习能力。

五、教学过程拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料或视频资源。

1.1阅读材料：《DNA:生命的秘密》作者：詹姆斯·沃森和马修·皮托尼亚克。

1.2阅读材料：《DNA的故事》作者：尼古拉斯·韦斯特。

1.3阅读材料：《DNA与遗传学》作者：理查德·罗伯茨。

1.4阅读材料：《DNA的发现》作者：詹姆斯·沃森。

1.5阅读材料：《DNA与人类健康》作者：埃里克·托普。

1.6阅读材料：《DNA与生物进化》作者：理查德·道金斯。

1.7阅读材料：《DNA与遗传工程》作者：乔治·丘奇。

1.8阅读材料：《DNA与刑事侦查》作者：罗伯特·凯莱赫。

1.9阅读材料：《DNA与生物制药》作者：迈克尔·艾布拉姆森。

1.10阅读材料：《DNA与基因编辑》作者：詹妮弗·杜德纳和埃曼纽尔·卡彭蒂耶。

1.11阅读材料：《DNA与伦理问题》作者：保罗·卡哈尔。

1.12阅读材料：《DNA与未来科技》作者：雷·库兹韦尔。

1.13阅读材料：《DNA与气候变化》作者：詹姆斯·汉森。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究。

2.1组织学生进行课后小组讨论，探讨DNA在生物体中的作用和未来应用。

2.2鼓励学生进行课后自主研究，如DNA与生物制药、DNA与刑事侦查、DNA与伦理问题等。

2.3组织学生进行课后实验活动，如DNA提取、DNA测序等。

2.4鼓励学生参加相关的学术讲座和研讨会，拓宽知识面和视野。

2.5鼓励学生参加相关的竞赛和项目，提高实践能力和创新能力。

2.6鼓励学生关注相关的新闻和科研进展，了解DNA技术的最新发展动态。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.DNA是主要的遗传物质，它由两条脱氧核苷酸链组成，呈双螺旋结构。

2.DNA的基本组成单位是核苷酸，包括四种碱基（A、T、C、G），它们通过氢键连接在一起。

3.DNA的复制是通过半保留复制的方式进行的，即在复制过程中，DNA分子中的两条链被解开，新的核苷酸链按照模板链的顺序合成。

4.DNA的遗传信息是通过DNA分子的复制传递给下一代，从而保证了生物性状的遗传。

5.DNA与遗传学有着密切的关系，DNA的变异会导致遗传性状的变化，从而影响生物的进化。

6.DNA技术在实际生活中有着广泛的应用，如DNA指纹鉴定、基因检测等，为刑侦破案、疾病诊断和基因治疗等领域提供了重要的技术支持。

7.DNA技术的应用也带来了一些伦理问题，如基因编辑、克隆技术等，需要我们深入思考和探讨。

当堂检测：

1.请简述DNA的基本结构特点。

2.请说明DNA复制的过程。

3.请举例说明DNA在遗传中的作用。

4.请简述DNA技术在实际生活中的应用。

5.请讨论DNA技术的伦理问题。

答案：

1.DNA的基本结构特点是由两条脱氧核苷酸链组成，呈双螺旋结构，包含四种碱基（A、T、C、G）。

2.DNA复制的过程是通过半保留复制的方式进行的，即在复制过程中，DNA分子中的两条链被解开，新的核苷酸链按照模板链的顺序合成。

3.DNA在遗传中的作用是通过DNA分子的复制传递给下一代，从而保证了生物性状的遗传。

4.DNA技术在实际生活中的应用有DNA指纹鉴定、基因检测等，为刑侦破案、疾病诊断和基因治疗等领域提供了重要的技术支持。

5.DNA技术的伦理问题包括基因编辑、克隆技术等，需要我们深入思考和探讨。课后拓展1.拓展内容：

1.1阅读材料：《生命简史》作者：理查德·道金斯，探讨了生命起源和进化的过程，以及DNA在其中的作用。

1.2阅读材料：《基因的分子生物学》作者：詹姆斯·沃森，详细介绍了DNA的结构、复制和遗传信息传递的过程。

1.3阅读材料：《基因组：生命的蓝图》作者：马库斯·帕卡德，探讨了基因组的结构和功能，以及DNA在人类健康和疾病中的作用。

1.4阅读材料：《DNA的发现：一个科学家的一生》作者：詹姆斯·沃森，讲述了DNA发现者的故事和DNA的发现过程。

1.5阅读材料：《DNA与犯罪侦查：刑事DNA技术的应用》作者：罗伯特·凯莱赫，探讨了DNA技术在刑侦破案中的应用和挑战。

1.6阅读材料：《DNA与未来：基因编辑和生物技术的未来》作者：埃曼纽尔·卡彭蒂耶，探讨了基因编辑技术的发展和应用前景。

1.7阅读材料：《DNA与伦理：基因技术的伦理挑战》作者：保罗·卡哈尔，探讨了基因技术的伦理问题和社会影响。

2.在线课程或学习平台推荐：

2.1Coursera：提供《DNA和基因组学》课程，由约翰·霍普金斯大学提供。

2.2edX：提供《基因科学入门》课程，由哈佛大学提供。

2.3KhanAcademy：提供《DNA和遗传学》课程，由KhanAcademy提供。

2.4NationalGeographic：提供《基因革命》课