基因的本质教材分析PPT讲稿.ppt
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1、基因的本质教材分析第1页,共51页,编辑于2022年,星期六一、教材地位分析一、教材地位分析1 1、教材的知识体系、教材的知识体系人教版教材必修人教版教材必修2 2遗传与进化遗传与进化模块是以人模块是以人类认识基因的历程为主线来编排教材知识体系类认识基因的历程为主线来编排教材知识体系的。第的。第3 3章是在解决章是在解决“基因在哪里基因在哪里”问题的基础问题的基础上,接着探索上,接着探索“基因是什么基因是什么”,即从分子水平,即从分子水平上阐述了遗传的物质基础和作用原理。上阐述了遗传的物质基础和作用原理。本章的内容是在第本章的内容是在第2 2章基础上完成的。本章基础上完成的。本章内容又为第章内
2、容又为第4 4章基因的表达,第章基因的表达,第5 5章基因的章基因的突变及其他变异,以及第突变及其他变异,以及第6 6章基因的应用打下了章基因的应用打下了必要的基础。除此之外,本章的教学内容也为第必要的基础。除此之外,本章的教学内容也为第7 7章章有关生物进化理论的内容进行了必要的知识铺垫。有关生物进化理论的内容进行了必要的知识铺垫。而选修而选修3 3教材中克隆、基因工程、基因诊断和基因教材中克隆、基因工程、基因诊断和基因治疗,以及治疗,以及 PCRPCR技术和蛋白质工程等内容,又技术和蛋白质工程等内容,又是以基因及其遗传信息的传递和表达为知识是以基因及其遗传信息的传递和表达为知识基础的。基础
3、的。第2页,共51页,编辑于2022年,星期六2 2、课程标准的要求、课程标准的要求具体内容标具体内容标准准活动建议活动建议总结人类对总结人类对遗传物质的探索遗传物质的探索过程。过程。概述概述 DNADNA分分子结构的主要特子结构的主要特点。点。概述概述 DNADNA分分子的复制。子的复制。搜集搜集 DNADNA分子结构模型建立过程的分子结构模型建立过程的资料,并进行讨论和交流。资料,并进行讨论和交流。制作制作 DNADNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型第3页,共51页,编辑于2022年,星期六3 3、课时安排、课时安排章节章节课时课时第第3 3章基因的本质章基因的本质5 5(6 6)第
4、第1 1节节 DNADNA是主要是主要的遗传物质的遗传物质1 1第第2 2节节 DNADNA分子的分子的结构结构2 2第第3 3节节 DNADNA复制复制1 1第第4 4节节 基因是有遗基因是有遗传效应的传效应的 DNA DNA片段片段1 1习题课习题课1 1第4页,共51页,编辑于2022年,星期六二、教材内容分析二、教材内容分析第5页,共51页,编辑于2022年,星期六题图以题图以5050年前沃森和克里克在年前沃森和克里克在自自然然杂志上发表的具有划时代意义杂志上发表的具有划时代意义的一篇论文为主图之一,醒目地衬的一篇论文为主图之一,醒目地衬托着一个托着一个DNADNA双螺旋结构。它不仅显
5、示双螺旋结构。它不仅显示了这篇论文在生物科学发展中的里程碑了这篇论文在生物科学发展中的里程碑式的地位和作用,还预示着生物科学的式的地位和作用,还预示着生物科学的研究从此越来越接近生命的本质。组合研究从此越来越接近生命的本质。组合图上的引言及组合图旁配的一首小诗:图上的引言及组合图旁配的一首小诗:“基因是什么?基因是什么?DNADNA或蛋白质?几多或蛋白质?几多实验,几多论争。是谁将谜底揭破?实验,几多论争。是谁将谜底揭破?”将学生带入到对遗传物质的早期推将学生带入到对遗传物质的早期推测和对基因本质的探索中。测和对基因本质的探索中。基因是什么?基因是什么?基因是什么?基因是什么?DNADNADN
6、ADNA或蛋白质?或蛋白质?或蛋白质?或蛋白质?几多实验,几多论争。几多实验,几多论争。几多实验,几多论争。几多实验,几多论争。是谁将谜底揭破?是谁将谜底揭破?是谁将谜底揭破?是谁将谜底揭破?第6页,共51页,编辑于2022年,星期六 第第1 1节节DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质,本节的本节的“问题探讨问题探讨”首先呈现了一个曾首先呈现了一个曾经在科学界争议了很长时间的问题:经在科学界争议了很长时间的问题:“DNADNA和蛋白质究竟谁是遗传物质?和蛋白质究竟谁是遗传物质?”,让,让学生思考如何对这一问题进行研究,培养他们分析问题和解决问题的能力,激发他们学生思考如何对这一问题进行
7、研究,培养他们分析问题和解决问题的能力,激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。本节讲述的本节讲述的“肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验”和和“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”是是2020世纪中世纪中叶证明叶证明DNADNA是遗传物质的最具影响力,也是遗传物质的最具影响力,也是最经典的实验。在讲述这两个实验时,是最经典的实验。在讲述这两个实验时,为了让学生领悟科学的过程和方法,教材为了让学生领悟科学的过程和方法,教材按照科学家的探索历程,以问题的形式引按照科学家的探索历程,以问题的形式引领学生层层深入地进行思考,详细地讲述领学生层层深
8、入地进行思考,详细地讲述了这两个实验的具体方法。通过对两个实了这两个实验的具体方法。通过对两个实验方法的讲述,使学生理解科学家最关键验方法的讲述,使学生理解科学家最关键的实验设计思路是:把的实验设计思路是:把DNADNA与蛋白质区分开,与蛋白质区分开,分别观察分别观察DNADNA或蛋白质的作用或蛋白质的作用,并认识到科学结并认识到科学结论的获得,最基本的方法是实证,人类对科学论的获得,最基本的方法是实证,人类对科学的认识是不断深化和不断完善的过程。的认识是不断深化和不断完善的过程。第7页,共51页,编辑于2022年,星期六 第第2 2节节 DNA DNA分子的结构分子的结构,是以,是以坐落于北
9、京中关村高科技园区的坐落于北京中关村高科技园区的 DNADNA雕雕塑为题引导学生活动的,考虑塑为题引导学生活动的,考虑 DNADNA分子分子比较抽象,以学生比较熟悉的比较抽象,以学生比较熟悉的 DNADNA雕塑雕塑引入,可以拉近引入,可以拉近 DNADNA与学生的距离。活动与学生的距离。活动中的设问:你知道为什么将它作为高科技中的设问:你知道为什么将它作为高科技的标志吗?点出了的标志吗?点出了 DNADNA在生物科学发展在生物科学发展以至高科技发展中的重要意义。以至高科技发展中的重要意义。活动中巧妙地利用了活动中巧妙地利用了 DNADNA分分子双螺旋结构发现子双螺旋结构发现 5050周年(周年
10、(20032003年)纪念这一有利的条件,启发年)纪念这一有利的条件,启发学生通过自己的活动来回答这一设问。学生通过自己的活动来回答这一设问。第8页,共51页,编辑于2022年,星期六本节教材没有直接讲述本节教材没有直接讲述 DNA DNA分子的结构特点,讲述分子的结构特点,讲述 DNA DNA分子的结构特点分子的结构特点之前,以科学家沃森和克里克的研究历程为主线,逐渐来构建之前,以科学家沃森和克里克的研究历程为主线,逐渐来构建 DNA DNA双螺旋双螺旋结构模型。构建的方式是以阅读故事的形式,向学生展示出沃森和克里克结构模型。构建的方式是以阅读故事的形式,向学生展示出沃森和克里克孜孜以求的画
11、面。编者利用这一科学界传为佳话的故事,不仅发展了学生孜孜以求的画面。编者利用这一科学界传为佳话的故事,不仅发展了学生的科学素养和人文精神,也很自然地构建出了的科学素养和人文精神,也很自然地构建出了 DNA DNA双螺旋结构的模型。通双螺旋结构的模型。通过对故事的旁栏导读及思考与讨论,又进一步强化了构建过对故事的旁栏导读及思考与讨论,又进一步强化了构建 DNA DNA双螺旋结构双螺旋结构模型的意义和作用。模型的意义和作用。第9页,共51页,编辑于2022年,星期六在构建在构建 DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型的基础上,本节又以简洁科学的基础上,本节又以简洁科学的语言、图文并茂地概述了的语
12、言、图文并茂地概述了 DNADNA分子的结构特点,最后通过分子的结构特点,最后通过学生动手尝试建构学生动手尝试建构 DNADNA双螺旋双螺旋结构模型,达到加深对结构模型,达到加深对 DNADNA分分子结构特点的认识和理解的目子结构特点的认识和理解的目的。的。第10页,共51页,编辑于2022年,星期六 第第3 3节节DNADNA分子的复制以北京奥运分子的复制以北京奥运会会徽会会徽“中国印中国印舞动的北京舞动的北京”为题引为题引导学生进入对复制问题的讨论。导学生进入对复制问题的讨论。20082008年奥年奥运会是令国人瞩目的话题,对学生十分熟运会是令国人瞩目的话题,对学生十分熟悉的北京奥运会会徽
13、画面进行的讨论,不悉的北京奥运会会徽画面进行的讨论,不仅可以引起学生的兴趣,还可以让抽象的仅可以引起学生的兴趣,还可以让抽象的内容形象化,发展学生的想像力。内容形象化,发展学生的想像力。第11页,共51页,编辑于2022年,星期六 课本在讲述课本在讲述DNADNA分子复制的过程分子复制的过程之前先讲述之前先讲述DNADNA分子复制的推测,这分子复制的推测,这样不仅可以使学生了解沃森和克里克样不仅可以使学生了解沃森和克里克在制作在制作DNADNA模型时,就已经推测出了模型时,就已经推测出了DNADNA分子的自我复制的机制这一事实,分子的自我复制的机制这一事实,更重要的是旨在使学生理解结构与功更重
14、要的是旨在使学生理解结构与功能的内在联系,即能的内在联系,即DNADNA分子的双螺旋分子的双螺旋结构,决定了结构,决定了DNADNA分子半保留复制的分子半保留复制的方式。在此基础上讲述方式。在此基础上讲述DNADNA分子复制分子复制的过程,学生比较容易理解和接受。的过程,学生比较容易理解和接受。这样安排内容,实际上体现了假说这样安排内容,实际上体现了假说演绎法的应用。演绎法的应用。第12页,共51页,编辑于2022年,星期六 课本讲述课本讲述DNADNA分子复制的推测分子复制的推测后,又讲述了后,又讲述了DNADNA半保留复制的实半保留复制的实验证据,主要出于以下考虑:一验证据,主要出于以下考
15、虑:一是使学生理解对是使学生理解对DNADNA分子半保留分子半保留复制机制的揭示来源于实证;复制机制的揭示来源于实证;二是使学生了解二是使学生了解DNADNA分子半保留复分子半保留复制实验的设计思路和方法。由于制实验的设计思路和方法。由于DNADNA半保留复制实验的难度较大,半保留复制实验的难度较大,出于对不同学生接受能力的考虑,出于对不同学生接受能力的考虑,将这部分内容安排为选学。将这部分内容安排为选学。第13页,共51页,编辑于2022年,星期六 第第4 4节基因是有遗传效应的节基因是有遗传效应的DNADNA片段是由一个游戏活动引入片段是由一个游戏活动引入对问题的讨论的。在活动中运用排列组
16、合的数学方法,帮助学生对问题的讨论的。在活动中运用排列组合的数学方法,帮助学生理解理解DNADNA分子可以贮存大量的信息。分子可以贮存大量的信息。在在“说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例”中,主要是通过资料分析使学生认中,主要是通过资料分析使学生认识基因与识基因与DNADNA的关系。资料分析中共列举了的关系。资料分析中共列举了4 4个实例,其中资料个实例,其中资料1 1、3 3实例是从数量上说明基因是实例是从数量上说明基因是DNADNA片段;资料片段;资料2 2、4 4实例是从现象上实例是从现象上说明基因是有遗传效应的。综上所述,学生可以很自然得出如下说明基因是有遗传效应的。
17、综上所述,学生可以很自然得出如下的结论:基因是有遗传效应的的结论:基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。绿色荧光小鼠绿色荧光小鼠分裂的大肠杆菌分裂的大肠杆菌第14页,共51页,编辑于2022年,星期六 在在“DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息”部分,主要部分,主要是通过探究活动使学生认识是通过探究活动使学生认识DNADNA上的脱氧上的脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。活核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。活动中创设的两个情境设法引导学生通过数动中创设的两个情境设法引导学生通过数学推算的方法,得出学推算的方法,得出DNADNA分子中可以贮存分子中可以贮存大量遗传信息,从而推出大量
18、遗传信息,从而推出DNADNA分子具有多分子具有多样性和特异性的结论。这一结论从分子水样性和特异性的结论。这一结论从分子水平上揭示了生物体的多样性和特异性的物平上揭示了生物体的多样性和特异性的物质基础。质基础。第15页,共51页,编辑于2022年,星期六 高一下期学生在逻辑思维能力、分析和高一下期学生在逻辑思维能力、分析和解决实际问题的能力方面已经有所提高,逻解决实际问题的能力方面已经有所提高,逻辑推理能力和应用能力较强,但容易忽视基辑推理能力和应用能力较强,但容易忽视基础知识的记忆。因此,教学中结合高考生物础知识的记忆。因此,教学中结合高考生物学科对学生知识和能力的要求,做到扬长避学科对学生
19、知识和能力的要求,做到扬长避短、有的放矢,可以收到事半功倍的效果。短、有的放矢,可以收到事半功倍的效果。三、心理分析三、心理分析第16页,共51页,编辑于2022年,星期六节次节次教学重点教学重点突破方法突破方法1 1肺炎双球菌转化实验的原理肺炎双球菌转化实验的原理和过程和过程从科学探究的视角引领教学。由格里菲思的实验引出问题:转化因子是什么?从科学探究的视角引领教学。由格里菲思的实验引出问题:转化因子是什么?学生提出假设并尝试设计实验验证假设;教师展示艾弗里的实验,引导学生分学生提出假设并尝试设计实验验证假设;教师展示艾弗里的实验,引导学生分析结果,得出结论。析结果,得出结论。噬菌体侵染细菌
20、实验的原理噬菌体侵染细菌实验的原理和过程和过程教师先结合图示介绍噬菌体的结构和繁殖方式,再用问题引导学生分析实验,教师先结合图示介绍噬菌体的结构和繁殖方式,再用问题引导学生分析实验,最后用动画演示噬菌体的侵染过程。最后用动画演示噬菌体的侵染过程。2 2DNADNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点学生分析科学家构建模型的过程,形成初步印象;教师系统介绍,促成总体认学生分析科学家构建模型的过程,形成初步印象;教师系统介绍,促成总体认识;学生动手构建模型,强化理解。识;学生动手构建模型,强化理解。3 3DNADNA分子复制的条件、过程和分子复制的条件、过程和特点特点运用假说运用假说演绎法来分析演
21、绎法来分析DNADNA分子的复制过程和特点;分子的复制过程和特点;借助多媒体手段演示借助多媒体手段演示DNADNA复制的动态过程。复制的动态过程。4 4基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段利用教材资料,设计指向明确的问题引导学生从数量关系以及基因和性状的关利用教材资料,设计指向明确的问题引导学生从数量关系以及基因和性状的关系两个方面进行推理,形成基因的概念。系两个方面进行推理,形成基因的概念。DNADNA分子具有多样性和特异性分子具有多样性和特异性创设具体简单的数字情境,引导学生用数学方法进行推理,理解多样性和特异创设具体简单的数字情境,引导学生用数学方法进行推理,理解多样
22、性和特异性的内涵。性的内涵。四、教学重点与难点四、教学重点与难点1、教学重点、教学重点第17页,共51页,编辑于2022年,星期六2、教学难点、教学难点复制后复制后DNA分子数和亲、子代分子数和亲、子代DNA中母链子链的关系中母链子链的关系突破方法:突破方法:采取跟随相关习题的方式突破采取跟随相关习题的方式突破第18页,共51页,编辑于2022年,星期六五、教育价值五、教育价值1 1、知识方面、知识方面.总结人类对遗传物质的探索过程。总结人类对遗传物质的探索过程。.概述概述DNADNA分子结构的主要特点。分子结构的主要特点。.概述概述DNADNA分子的复制。分子的复制。.说明基因和遗传信息的关
23、系。说明基因和遗传信息的关系。2 2、能力方面、能力方面.制作制作DNADNA双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。.进行遗传信息多样性原因的探究。进行遗传信息多样性原因的探究。.就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论,领悟假说就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论,领悟假说演演绎和模型方法在这些研究中的应用。绎和模型方法在这些研究中的应用。3 3、情感态度方面:、情感态度方面:形成质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度和科学精神。形成质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度和科学精神。挖掘挖掘科科学的魅力,激发学生学习生物学的浓厚兴趣,学着像科学家一样思考和研学的魅力,激发学生学习生
24、物学的浓厚兴趣,学着像科学家一样思考和研究。究。使学生体会科学研究中发现问题使学生体会科学研究中发现问题解决问题解决问题发现新问题发现新问题的的过程。认同人类对科学的认识是不断深化不断完善的过程。过程。认同人类对科学的认识是不断深化不断完善的过程。第19页,共51页,编辑于2022年,星期六六、渗透的科学方法教育六、渗透的科学方法教育 本章的教学内容,涉及同位素示踪、差速离心技术等学科内特殊方本章的教学内容,涉及同位素示踪、差速离心技术等学科内特殊方法以及假说演绎和模型建构方法等科学研究的一般方法。如果教师能法以及假说演绎和模型建构方法等科学研究的一般方法。如果教师能充分挖掘教材内容,把基础知
25、识与经典实验有机结合在一起,建立一个充分挖掘教材内容,把基础知识与经典实验有机结合在一起,建立一个自然流畅、逻辑严密的教学过程,可以起到强化科学方法教育,提升探自然流畅、逻辑严密的教学过程,可以起到强化科学方法教育,提升探究能力的作用。究能力的作用。此外,本章教材以科学研究历程为线索编写,包含许多科学史内容。科学史记录此外,本章教材以科学研究历程为线索编写,包含许多科学史内容。科学史记录了科学家的研究历程,学习科学史能使学生沿着科学家的探索之路,理解科学的本质了科学家的研究历程,学习科学史能使学生沿着科学家的探索之路,理解科学的本质和研究方法,受到科学精神的熏陶。教师可以通过引导学生分析科学史
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