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1、人教版 必修二遗传与变异第三章 基因的本质 第四章 基因的表达 复习课 教学设计清华附中 吴丹丹一、教学分析（一）教学内容的分析人教版教材必修二遗传与变异在第三章和第四章分别安排了“基因的本质”、“基因的表达”两部分内容。前面已有“遗传因子的发现”、“基因和染色体的关系”两个章节，后面将要学习“基因突变及其他变异”、“从杂交育种到基因工程”等与变异相关的内容。本节内容是在回答了“人类是怎样认识到基因的存在、基因在哪里”的问题，即将要解决“基因是什么、基因是怎样行驶功能的”的本质问题。通过这两章的内容，实现从宏观到微观、从个体到分子的过渡进而揭示遗传本质的过程。生物复习课怎么上？首先，复习课不是
2、新授课的简单重复，教师要从更高的角度以更系统的观点建立当前内容与前后章节间联系，并能通过巧妙的设计，来帮助学生在复习中比较、融会从而达到贯通，最终建立知识体系。其次，高二的复习也不同于高三复习，不应过多关注于解题策略的建立，通过高二的复习学生已“学了什么”但并非能理解“为什么学”。于初学者而言，明确所学知识的学习意义所在是检测所学知识的较好方式，也能让学生对知识的理解更上一层。基于以上分析，结合第三章和第四章内容的特点，本教学设计可以用“DNA”作为核心词构建知识间联系，并设计情境引导学生运用知识解决问题。（二）学情分析 通过新课学习，学生对DNA是主要遗传物质的实验已有较为深刻的分析，对DN
3、A分子的结构、DNA复制、基因的表达等过程有较为清晰的了解，但未能将所学知识间建立有机联系；学生的好奇心强，敢于突破常规并表达想法，但将所学知识与生活生产实践联系起来的能力较弱。（三）教学目标1.知识目标：概述DNA分子的结构、复制方式、基因的表达的过程；解释基因是如何控制生物的性状2.能力目标： 尝试根据“目录回忆法”复习章节主要内容； 从遗传物质的特点出发进行知识体系的构建3.情感态度和价值观目标： 关注基因的表达在生产实践中的应用（四）教学重点和难点1.教学重点 构建第三章和第四章核心内容的知识体系 利用所学知识解决生产生活实践中的实际问题2.教学难点 构建第三章和第四章核心内容的知识体
4、系（五）教学方法的选择知识体系的构建有助于学生明确所学知识的位置也有助于在面对新情境时对知识的调取。“任务驱动”教学法是基于建构主义学习理论的一种教学方法。这种教学方法强调学生通过对任务的分析和讨论，在真实情景的任务驱动之下，调用所学知识解决问题，通过问题的完成实现对所学知识的有意义地建构并升华对知识的理解。结合本节课的复习内容和学生情况，采用师生讨论法来帮助学生构建知识体系、使用“任务驱动法”使得学生运用所学知识。（六）课时分配：1课时二、教学设计（一）教学环节1目录回忆法，回顾这两章主要内容提问：问题(1)请同学们合上书本，回忆我们在第三章和第四章分别学习了什么内容？问题(2)如果你是教材
5、编写者，在“基因的本质”、“基因的表达”这样的章标题下你会写些什么内容？回答：主要内容包括证明DNA是主要的遗传物质，DNA分子的结构，DNA的复制，基因的表达，基因是如何控制性状的等设计意图：通过学生自己回忆来了解学生脑海中还留有的内容，并根据学生间相互补充来完善内容。通过此举引导学生在今后的生物复习时使用“目录回忆法”，即通过目录回忆本节内容，明确章节的主干和核心，从章标题到节标题再到具体内容，逐渐细化已学知识点。目录回忆法能快速有效地反馈学生已知已会，同时还能更好地帮助学生在一定的知识体系下进行复习，从而为学生领悟所学知识在体系中的位置做好铺垫。（二）教学环节2讨论分析，构建知识体系提问
6、：问题(3)通过这两章的学习，请问遗传物质是什么？请画出一段序列为“GACT”的DNA分子结构示意图。回答：生物界的遗传物质主要是DNA。GCATCGTAGCATCGTA学生可能的错误答案 修正后答案设计意图：通过修正结构图来强调什么是DNA分子的基本骨架、DNA分子中的氢键和磷酸二酯键位置、氢键数量、如何理解DNA分子结构“反向”和“平行”特点等易错点。问题(4)作为遗传物质，不仅储存数量巨大的遗传信息，更重要的是能精确地遗传给后代。作为遗传物质应具备的特点有哪些？回答：遗传物质应该具备的特点：1.能贮存遗传信息;2.能进行自我复制3.能控制性状;4.能引起可遗传的变异。DNA分子是如何体现
7、其作为遗传物质的这些特点的呢？（ 不做回答） 1.特点1能贮存遗传信息问题(5)什么是遗传信息？回答：DNA分子中碱基对的排序即遗传信息。问题(6)自然界生物种类多样，每种生物的DNA都各有不同，同种生物的不同个体的DNA也不尽相同。DNA分子如何能携带如此多样的遗传信息？回答：DNA分子的结构中碱基对的比例、数量和排序的不同，构成了DNA分子的多样性。每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序，这也就构成每个DNA分子的特异性。问题(7)细胞中的DNA分子携带了大量的遗传信息，在生命活动过程中，DNA分子又是如何保持其遗传信息的稳定性？回答：DNA分子的两条单链的脱氧核苷酸间根据碱基互补配对原则形
8、成氢键，通过形成双螺旋结构从而形成了DNA分子的稳定性。遗传物质主要DNA结构反向平行双螺旋特点多样性特异性稳定性2.特点2能进行自我复制问题(8)DNA分子是如何复制的？回答：DNA分子通过半保留复制方式，在解旋酶和DNA聚合酶的作用下，边解旋边复制。问题(9)半保留复制的方式在前后代间传递遗传信息时有何优点？回答：半保留复制使得新形成的子代DNA分子中一条链上的碱基序列可由另一条链上的碱基序列来决定，子代DNA与亲代的DNA碱基对排序相同，从而可以将遗传物质复制出一份传递给子代，从而保证前后代遗传信息的稳定。问题(10)如果以大肠杆菌为材料，使其在含15N的培养基中培养多代，最终形成的大肠
9、杆菌的DNA中含15N的比例是多少？将培养多代的大肠杆菌置于以14N为唯一氮源的培养基中培养n代，其子一代、子二代、子n代大肠杆菌的DNA含有15N的比例为多少？回答：几乎为100%。100%、1/2、2/2n。遗传物质主要DNA结构反向平行双螺旋特点多样性特异性稳定性复制半保留复制、边解旋边复制意义保持前后代遗传信息的稳定性3.特点3能控制性状问题(11)DNA分子与基因的关系怎样？基因又是如何控制性状的？回答：基因在DNA分子上呈线性排列。蛋白质是组成生物体的重要成分，生物体的性状由蛋白质来体现。DNA分子中的基因所蕴含的遗传信息是从亲代传递给子代，并以一定的方式反映到蛋白质结构上，就能使
10、子代表现出亲代相似的性状。基因通过转录和翻译的过程表达出产物蛋白质，作为生物体的结构蛋白来直接控制生物的性状，有些蛋白质是酶或激素，它们通过控制代谢来间接控制生物的性状。问题(12)相同序列的基因其表达出的蛋白质序列是否一定相同？为什么？回答：是。相同序列的基因在RNA聚合酶的催化下转录出的mRNA上的密码子相同，又由于遗传密码在生物界是通用的，在tRNA和相关酶的作用下，最终在核糖体中编码出的蛋白质的氨基酸序列相同。问题(13)相同DNA表达出的蛋白质序列相同有何意义？回答：保证了遗传信息对性状的控制精确性，从而能保证生物有利性状的稳定遗传。遗传物质主要DNA结构反向平行双螺旋特点多样性特异
11、性稳定性复制半保留复制、边解旋边复制意义保持前后代遗传信息的稳定性转录翻译RNA蛋白质结构蛋白酶或激素直接控制间接控制性状基本功能单位基因4.特点4能引起可遗传的变异后续将要学到（不讲）。（三）教学环节3情境设置，解决问题情境设置：已知影响棉花产量重要因素之一是棉铃虫的危害。已知在苏云金芽孢杆菌能产生出一种毒性很强的蛋白质晶体伴孢晶体，这相当于有一种毒蛋白。若棉铃虫取食该蛋白，则会瘫痪致死。如果你是农业工作者，针对棉铃虫带来的危害如何提高棉花产量？（视学生和班级特点决定是否需要分解问题。若学生没有思路，则可以将该任务分解为以下的几个小问题，从而帮助学生理清思路。）PPT出示分解的子问题：问题(
12、14)若直接将毒蛋白导入到棉花中是否能起到作用？回答：不能，因为每个细胞都要导入毒蛋白很难实现，更无法保证导入的蛋白质在细胞内稳定存在且可遗传给子代。所以从根本上解决问题就需要从遗传物质入手。问题(15)控制该毒蛋白的遗传物质是什么？回答：DNA上的基因。（提示苏云金芽孢杆菌是细菌，其遗传物质是DNA而不是RNA）问题(16)如何使得棉花拥有产毒蛋白的性状？回答：获得控制毒蛋白的基因并导入到棉花中，联想艾弗里的体外转化实验中R型菌的转化过程，推知该过程通过某种方式可能可以实现。问题(17)棉花拥有了毒蛋白基因是否意味着就能产生出毒蛋白？回答：若能选择性表达，则毒蛋白基因的遗传信息从DNA传递给
13、RNA，再以RNA为模板合成毒蛋白。小结：将一种生物的基因转移到另一种生物的基因组中，并使其表达出具有特定用途的产物或新的生物类型的技术叫做转基因技术，目前在很多领域已经投入生产或生活实践中，我们将在今后的生物学学习中具体探讨。（四）教学环节4归纳巩固，反馈练习练习1.表格归纳：DNA复制、转录、翻译和RNA逆转录的比较过程DNA复制转录翻译RNA逆转录时期场所条件原料和产物意义练习2.(2011安徽)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是：（D）A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C.DNA分子解旋
14、时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次三、板书设计遗传物质主要DNA结构反向平行双螺旋特点多样性特异性稳定性复制半保留复制、边解旋边复制意义保持前后代遗传信息的稳定性转录翻译RNA蛋白质结构蛋白酶或激素直接控制间接控制性状基本功能单位基因第三章 基因的本质 第四章基因的表达 复习课四、教学反思本节教学设计侧重于知识体系的构建和知识的运用，对直接证明DNA是主要遗传物质的三个实验并没有作分析，可以另设一节课专门比较分析三个实验并深入讨论。例如可以从原材料的选择、实验技术的运用、实验结果分析和结论的得出、对实验结果的进一步探讨等角度出发。
