3.1 DNA是主要遗传物质教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

3.1DNA是主要遗传物质教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二主备人备课成员教学内容《3.1DNA是主要遗传物质》是人教版必修二第三章第一节的内容，本节通过科学家对遗传物质的探究历程，使学生理解DNA是主要的遗传物质，并能够描述DNA分子的组成。主要内容包括：

1.科学家对遗传物质的探索历程，如格里菲斯实验、艾弗里的肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌的实验等。

2.DNA分子的组成，包括脱氧核苷酸的基本组成单位、DNA分子的结构等。

本节课旨在让学生通过观察、思考和讨论，理解DNA是主要的遗传物质，并掌握DNA分子的组成。核心素养目标本节课通过探究DNA是主要遗传物质的过程，培养学生科学探究的能力和科学思维。具体目标如下：

1.培养学生观察、分析实验现象的能力，使学生能够从实验结果中得出结论。

2.培养学生运用逻辑思维和批判性思维分析问题的能力，使学生能够理解科学家探究遗传物质的过程。

3.培养学生运用语言表达和交流思想的能力，使学生能够在讨论中清晰地表达自己的观点。

4.培养学生运用知识解决问题的能力，使学生能够运用所学知识解释生活中的遗传现象。学情分析本节课的授课对象为高一下学期的学生，他们在生物学科上已经具有一定的基础，对生物学的基本概念和原理有一定的了解。然而，在DNA是主要遗传物质这一概念上，他们可能还存在一些困惑和误解。因此，本节课的教学需要针对学生的实际情况进行设计和调整。

从知识层面来看，学生在初中阶段已经接触过遗传学的基本知识，如孟德尔的遗传定律、染色体和基因等概念。但是，他们对DNA的结构和功能的理解可能还不够深入，需要通过本节课的学习来进一步巩固和拓展。

从能力层面来看，学生已经具备了一定的实验观察能力和分析问题的能力。然而，在科学探究和科学思维方面，他们可能还存在一些不足。因此，本节课的教学需要通过实验观察、讨论交流等方式，培养学生的科学探究能力和科学思维。

从素质层面来看，学生对生物学的学习兴趣较高，对生命科学有一定的好奇心。然而，在自主学习能力和合作学习能力方面，他们可能还存在一些不足。因此，本节课的教学需要通过小组合作、讨论交流等方式，培养学生的自主学习能力和合作学习能力。

从行为习惯方面来看，学生在课堂上的表现可能存在一些差异。有的学生可能积极主动，积极参与课堂讨论和实验操作；有的学生可能较为被动，需要教师更多的引导和鼓励。因此，本节课的教学需要根据学生的不同表现，采取不同的教学方法和策略，以激发学生的学习兴趣和积极性。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、实物投影仪、计算机、白板等。

2.课程平台：生物学教学软件、在线生物学学习平台等。

3.信息化资源：DNA结构动画、DNA复制动画、科学家探索遗传物质的故事视频等。

4.教学手段：实验观察、小组讨论、课堂提问、学生汇报等。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：设计自主学习任务单，引导学生通过阅读教材和查阅资料，了解DNA是主要遗传物质的相关知识。

学生活动：自主阅读教材，查阅资料，完成自主学习任务单。

采用的教学方法：自主学习法。

教学手段：教材、网络资源。

作用和目的：帮助学生初步了解DNA是主要遗传物质的相关知识，为课堂学习打下基础。

举例：教师可以设计以下自主学习任务单：

-阅读教材第3章第1节，了解DNA是主要遗传物质的相关知识。

-查阅资料，了解科学家对遗传物质的探索历程。

-思考：DNA为什么是主要的遗传物质？

2.课中强化技能

教师活动：通过实验观察、小组讨论等方式，引导学生深入理解DNA是主要遗传物质的概念。

学生活动：参与实验观察、小组讨论，积极发表自己的观点和想法。

采用的教学方法：实验观察法、小组讨论法。

教学手段：实验器材、多媒体投影仪。

作用和目的：帮助学生深入理解DNA是主要遗传物质的概念，培养学生的科学探究能力和科学思维。

举例：教师可以进行以下实验观察：

-观察DNA和RNA在细胞中的分布情况。

-观察DNA的提取和鉴定过程。

-讨论DNA和RNA在遗传信息传递中的作用。

3.课后拓展应用

教师活动：设计课后拓展任务，引导学生运用所学知识解决实际问题，如分析遗传病案例、设计DNA检测实验等。

学生活动：完成课后拓展任务，运用所学知识解决实际问题。

采用的教学方法：应用法。

教学手段：教材、网络资源。

作用和目的：帮助学生巩固所学知识，培养学生的知识应用能力和解决实际问题的能力。

举例：教师可以设计以下课后拓展任务：

-分析一个遗传病案例，如地中海贫血、囊性纤维化等，解释其遗传机制。

-设计一个DNA检测实验，如DNA指纹鉴定、DNA测序等。教学资源拓展1.拓展资源：

-科学家探索遗传物质的历程纪录片，如《DNA：生命的秘密》。

-DNA结构与功能的科普文章，如《DNA的结构与功能解析》。

-DNA检测技术的最新研究进展，如《DNA测序技术的最新进展》。

-DNA在遗传病诊断中的应用案例，如《DNA检测在遗传病诊断中的应用》。

-DNA指纹鉴定的原理与实践，如《DNA指纹鉴定的原理与应用》。

2.拓展建议：

-观看纪录片《DNA：生命的秘密》，了解科学家探索遗传物质的历程。

-阅读科普文章《DNA的结构与功能解析》，深入理解DNA的结构和功能。

-查阅资料，了解DNA检测技术的最新研究进展，如NGS（下一代测序技术）等。

-学习案例，了解DNA在遗传病诊断中的应用，如地中海贫血、囊性纤维化等。

-学习DNA指纹鉴定的原理与实践，了解其在法医学中的应用。

-探索DNA在其他领域的应用，如DNA存储、DNA计算等。

-参与在线生物学学习平台上的相关课程和讨论，如《DNA：遗传信息的载体》。

-参加学校或社区的生物学讲座和活动，如《DNA：生命的秘密》。

-与同学开展小组讨论，分享学习心得和见解。

-结合所学知识，开展实践项目，如设计一个DNA检测实验。

-撰写学习报告，总结所学知识，并提出自己的见解和建议。

-关注生物学领域的最新研究动态，如《Nature》、《Science》等期刊。

-参加生物学竞赛或挑战，如国际遗传工程机器设计大赛（iGEM）。课后作业1.请简述科学家探索遗传物质的过程。

答案：科学家探索遗传物质的过程包括格里菲斯实验、艾弗里的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。

2.请描述DNA分子的组成。

答案：DNA分子的组成包括脱氧核苷酸的基本组成单位、DNA分子的结构等。

3.请说明DNA为什么是主要的遗传物质。

答案：DNA是主要的遗传物质，因为DNA能够精确地复制自身，并且能够通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成。

4.请举例说明DNA在遗传病诊断中的应用。

答案：DNA在遗传病诊断中应用广泛，例如通过检测基因突变来诊断地中海贫血、囊性纤维化等遗传病。

5.请解释DNA指纹鉴定的原理。

答案：DNA指纹鉴定是通过比较个体DNA序列的差异来识别个体的方法，主要通过限制性内切酶切割DNA，然后通过电泳分离DNA片段，最后通过Southern杂交技术来检测DNA序列的差异。教学反思本节课的主题是DNA是主要遗传物质，通过学习本节课，我深刻认识到DNA在遗传学中的重要性。通过本节课的学习，学生能够理解DNA是主要的遗传物质，并掌握DNA分子的组成。在教学过程中，我采用了多种教学方法和手段，如实验观察、小组讨论、课堂提问等，以激发学生的学习兴趣和积极性。通过实验观察，学生能够直观地了解DNA的结构和功能；通过小组讨论，学生能够积极参与课堂讨论，培养学生的合作学习能力；通过课堂提问，学生能够思考和回答问题，培养学生的思维能力和语言表达能力。

在教学过程中，我也发现了一些不足之处。首先，在实验观察环节，由于实验器材和时间的限制，学生可能无法亲自操作实验，这可能影响他们对实验结果的理解和掌握。其次，在小组讨论环节，部分学生可能因为害羞或害怕犯错而不愿意积极参与讨论，这可能影响课堂氛围和学生的学习效果。最后，在课堂提问环节，部分学生可能因为紧张或缺乏自信而不敢回答问题，这可能影响他们的学习积极性和思维能力的培养。

针对以上问题，我将在今后的教学中进行改进。首先，我将在实验观察环节，尽量为学生提供更多的实验操作机会，以提高他们对实验结果的理解和掌握。其次，我将在小组讨论环节，鼓励学生积极参与讨论，并提供适当的指导和反馈，以提高他们的合作学习能力和学习效果。最后，我将在课堂提问环节，创造一个轻松和鼓励的氛围，鼓励学生积极参与回答问题，以提高他们的学习积极性和思维能力的培养。板书设计①DNA是主要的遗传物质

②DNA分子的组成：脱氧核苷酸、碱基、脱氧核糖

③DNA的结构：双螺旋结构、两条链、氢键连接

④DNA复制过程：解旋、合成、连接

⑤DNA在遗传病诊断中的应用：检测基因突变、诊断遗传病

⑥DNA指纹鉴定的原理：限制性内切酶切割、电泳分离、Southern杂交

⑦DNA在其他领域的应用：DNA存储、DNA计算

2.艺术性和趣味性

①用彩色粉笔突出重点知识点，如红色突出DNA分子组成，蓝色突出DNA结构，绿色突出DNA复制过程。

②用图片或图标表示DNA结构，如双螺旋结构可以用螺旋形图案表示，两条链可以用两条曲线表示，氢键连接可以用小圆圈表示。

③用幽默的语言描述DNA应用，如DNA存储可以用“DNA硬盘”表示，DNA计算可以用“DNA计算机”表示。

④用卡通形象表示DNA在遗传病诊断中的应用，如地中海贫血可以用一个小矮人形象表示，囊性纤维化可以用一个皱巴巴的肺形象表示。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了DNA是主要遗传物质的相关知识。通过学习，我们了解到DNA是主要的遗传物质，它能够精确地复制自身，并且能够通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成。我们还学习了DNA分子的组成，包括脱氧核苷酸、碱基、脱氧核糖，以及DNA的结构，它是双螺旋结构，由两条链通过氢键连接。我们还了解了DNA复制的过程，它包括解旋、合成、连接三个步骤。此外，我们还学习了DNA在遗传病诊断中的应用，通过检测基因突变可以诊断遗传病，如地中海贫血、囊性纤维化等。我们还学习了DNA指纹鉴定的原理，它是通过限制性内切酶切割DNA，然后通过电泳分离DNA片段，最后通过Southern杂交技术来检测DNA序列的差异。我们还学习了DNA在其他领域的应用，如DNA存储、DNA计算等。通过本节课的学习，我们对DNA有了更深入的理解，了解了它在遗传学中的重要作用和应用。

当堂检测：

1.请简述科学家探索遗传物质的过程。

答案：科学家探索遗传物质的过程包括格里菲斯实验、艾弗里的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。

2.请描述DNA分子的组成。

答案：DNA分子的组成包括脱氧核苷酸的基本组成单位、碱基、脱氧核糖，以及DNA的结构，它是双螺旋结构，由两条链通过氢键连接。

3.请说明DNA为什么是主要的遗传物质。

答案：DNA是主要的遗传物质，因为DNA能够精确地复制自身，并且能够通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成。

4.请举例说明DNA在遗传病诊断中的应用。

答案：DNA在遗传病诊断中应用广泛，例如通过检测基因突变可以诊断地中海贫血、囊性纤维化等遗传病。

5.请解释DNA指纹鉴定的原理。

答案：DNA指纹鉴定是通过比较个体DNA序列的差异来识别个体的方法，主要通过限制性内切酶切割DNA，然后通过电泳分离DNA片段，最后通过Southern杂交技术来检测DNA序列的差异。

6.请简述DNA复制的过程。

答案：DNA复制的过程包括解旋、合成、连接三个步骤。

7.请描述DNA存储的应用。

答案：DNA存储是一种利用DNA分子的信息存储能力来存储数据的方法。通过将数据编码成DNA序列，然后通过合成DNA分子来存储数据。DNA存储具有高密度、长期稳定性和可扩展性的优点，可以用于大规模数据存储和备份。

8.请解释DNA计算的应用。

答案：DNA计算是一种利用DNA分子的自组装和生物分子反应来解决计算问题的方法。通过设计特定的DNA序列和生物分子反应，可以实现复杂的计算任务，如排序、搜索、优化等。DNA计算具有并行处理、高效率和低能耗的优点，可以用于解决大规模计算问题。

9.请举例说明DNA在其他领域的应用。