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1、DNA是主要的遗传物质”教学设计1教学内容分析DNA是主要的遗传物质”是苏教版义务教育教科书生物学八年级下册第22章“生物的遗传和变异”中的第一节，本节重点是引导学生说明DNA是主要的遗传物质，基因是包含遗传信息的DNA片段，是细胞核在生物遗传中的重要功能的深度补充，也是学生学习遗传规律、人的性别决定和生物的变异等遗传学问题的基础。依据课程标准中的概念：说明DNA是主要的遗传物质。说出基因是包含遗传信息的DNA片段。以及要求有：借助图示或模型阐明染色体、DNA和基因的关系。本节的教学设计思路是：通过“DNA鉴定技术”“核酸检测”引入新课，直指DNA是主要的遗传物质。通过常见的遗传现象的分享，此
2、引出“遗传”这个概念，并进一步拓展到“遗传物质”是什么?在分析伞藻作为实验材料的优点，体会实验材料的选择对于实验成功的重要影响。分析伞藻实验一和实验二后思考进一步实验的思路，并利用模型进行模拟。最终得出控制生物性状的遗传信息主要储存在细胞核中。探索“谁是遗传物质”的实验思路，通过分析噬菌体侵染细菌的过程说出噬菌体的遗传物质是DNA,对于DNA是主要遗传物质结论的得出，是众多科学家层层深入实验探究的结果。结合资料进行实例分析，归纳出基因是具有遗传效应的DNA片段。观看新冠病毒全基因组的测序相关视频，完善概念DNA是主要的遗传物质，基因通常是具有遗传效应的DNA片段。借助图示阐明染色体、DNA和基
3、因三者之间的关系。在多个环节借助智慧课堂加强师生和生生间的互动，有效助力学生的学习。本节学习可以为学生由宏观至微观学习奠定概念、思维和方法基础，做好后续遗传规律、人体性别决定、变异等学习的铺垫。2学情分析学生在七年级已经学习了生物的生命现象，知道遗传和变异是生物特有的生命现象之一，也已初步了解细胞核是细胞的控制中心，细胞核中有染色体，染色体中含有遗传物质，能贮存和传递遗传信息，这些都与性状的表现有关。这些知识都为本节课的学习打下了一定的基础。八年级学生正经历思维的高速发展时期，他们在形象思维的驱动下熟练思考问题，依托教学需要发展他们抽象思维的能力，本节理论性较强，可以促进学生科学思维的发展。3
4、教学目标依据课程标准的内容要求并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：（1）通过伞藻等相关实验的分析与模拟，说明细胞核是遗传信息的中心。（2）掌握科学的实验思路，通过模拟动画及相关资料的分析说明DNA是主要的遗传物质。（3）通过资料分析，归纳基因通常是具有特定遗传效应的DNA片段。认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。（4）借助图示阐明染色体、DNA和基因的关系。4教学过程4.1 创设情境，引入课题展示近期的新闻报道，电影亲爱的原型孙海洋父子重逢，联想到背后的DNA鉴定技术助力公安部主导的“团圆”行动，以及联系近期全校师生的核酸检测，导入新课。设计意图：直指DNA是主要
5、的遗传物质这一主题，并引导学生关注社会，培养用生物学知识解释社会生活中的相关议题的习惯。引发思考，激发探究的兴趣。4.2 分享生活中的实例，归纳遗传的概念孙海洋父子14年未见，孙父发现孩子还是与自己很相似，学生很容易联想到自己与父母间也存在很多相似的现象。分享自然界遗传现象，由此引出“遗传”的概念，体会遗传是自然界普遍存在的现象。并在此基础上，提出问题：孩子具有与父母种种相似之处的原因是什么呢？学生往往能够回答出子代继承了亲代的遗传物质。继而提出问题：生物体结构和功能的基本单位？多细胞生物体由单个受精卵发育而来，学生能够知道寻找遗传物质可以去细胞中寻找。进而引出生物体的性状是由细胞核控制，还是
6、由细胞质控制的这一问题。设计意图：引导学生由事实中归纳遗传的概念，并在思考亲子代间相似的原因时将问题集中到细胞，为接下来的细胞核是遗传信息的中心做铺垫。4.3 分析、设计伞藻实验，说出细胞核是遗传信息的中心早期科学家在研究细胞结构和功能时，提出了“生物的性状是由细胞核控制的，还是由细胞质控制的”这一问题，提出问题：科学家选择伞藻作为实验材料的优点是什么？引导学生结合伞藻的特点进行分析。学生借助教师推送的伞藻的“去帽实验”和“移接实验”的动画过程，阅读书本“伞藻实验一和实验二”，思考问题：为什么伞藻的移接体长出的帽是伞形而不是菊花形的？这说明了什么？学生可能会答是细胞核控制了伞藻的帽形，教师进一
7、步引导学生科学地分析后学生能够得出控制伞藻帽形是伞藻的假根这一结论。假根中有细胞核，也有细胞质，提出“细胞中是哪种结构控制伞藻帽形”的问题，是细胞核还是细胞质呢？学生讨论解决这一问题的研究思路并制订实验方案利用模型进行模拟。学生讨论提出：将细胞核与细胞质分开的实验思路。模拟核质分离后的伞藻实验三一伞藻的核移植实验（学生机拍照上传）。根据实验现象分析，学生得出结论：伞藻控制性状的遗传信息在细胞核中。其他科学家也做了很多实验，都证明：细胞核是遗传信息的中心，遗传物质在细胞核中。设计意图：让学生从实验材料选取的分析上，得知实验成功的关键之一在于选材的适当性。在实验分析中帮助学生学会科学地分析实验，才
8、能得出正确的结论。培养学生像科学家那样思考，这个观点应融入到每节课中去，为学生创设条件进行科学思维。4.4 分析图示，探索实验思路，分析噬菌体侵染细菌的过程，讨论相关资料，说明DNA是主要的遗传物质，阐明染色体、DNA和基因之间的关系。4.4.1 染色体主要由DNA和蛋白质组成出示洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞显微图，洋葱根尖细胞分裂图，引导学生关注染色体。读图（不同生物体细胞内染色体数目）发现在各种生物体细胞内染色体数目是一定的，同种生物体细胞内含有数目相同且形态相似的染色体，生物体细胞内的染色体一般成对存在。出示正常男性、女性体细胞细胞分裂特定时期染色体显微照片和分析图，形成直观感受。
9、举例染色体数目、结构异常会影响生物正常的生长发育。读图（染色体组成示意图）及书本相关内容，教师提问：染色体的组成？学生能发现染色体主要由DNA和蛋白质组成。设计意图：本节课有关染色体的内容，重点在于引导学生明确染色体数目是恒定的，染色体数目的恒定对于遗传的重要意义，找到染色体与DNA之间的关系。4.4.2 DNA是遗传物质20世纪中叶，科学家聚焦到染色体中DNA和蛋白质这两种物质上，究竟哪一个是遗传物质呢?这个问题曾引起生物学界激烈的争论。引导学生提出问题：是DNA在起遗传作用还是蛋白质在起遗传作用？还是DNA和蛋白质在同时起遗传作用？学生分组讨论：怎样才能找到真正的遗传物质？讨论实验设计思路
10、。通过讨论，学生认为设计实验最关键的思路是:想办法将DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察它们各自的作用，这样才能确定究竟哪一个是是遗传物质。设计意图：让学生领会实验设计的关键思路，“润物细无声”地进行情感态度价值观方面的教育，原来，科学家和我们的思路是一样的！我们也可以像科学家那样进行科学探索！学生自主观看噬菌体侵染细菌的模拟动画过程，利用学生平板可以对不同环节进行自主重复观看，提出问题：噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质。引导学生总结：噬菌体将DNA注入细菌，蛋白质外壳留在了细胞外，子代噬菌体与亲代相似的性状与蛋白质无关，所以，DNA是噬菌体的遗传物质。几十年的时间里，众多科学家运用不同技术
11、和方法层层深入的实验探究，最终证明了DNA是遗传物质。设计意图：将噬菌体侵染细菌的过程作为素材引导学生进行分析，也为高中的学习做铺垫，利用素材中的信息进行推理、判断，进而得出结论，由此培养学生的探究精神和科学思维品质。在众多科学家的补充中体会科学实验的不易与科学家的坚持。1953年美国生物学家沃森和英国物理学家克里克，不同学科交叉和融合，发挥各自专业特长，最终发现了DNA双螺旋结构，分组观察DNA立体模型。总结DNA的结构特点，就像一个两边有扶手的旋转楼梯一样互相盘绕，构成了规则的双螺旋结构。学生常常会好奇中间的碱基字母，教师可以稍作比喻，像神秘的密码，蕴含着遗传信息。由不同的生物体会DNA的
12、多样性，由不同生物个体独特的特性体会DNA的特异性。综合理解为什么DNA鉴定技术可以助力“团圆”行动，寻找亲人。分享生活中的双螺旋结构应用（中关村“生命”雕塑；新加坡的双螺旋桥；双螺旋手链）设计意图：不同学科的交叉联合是发展的趋势，由DNA双螺旋结构的发现到美学的应用，都体现得淋漓尽致，从科学的角度引导学生认同学科融合的重要性。呼应导入中的情境,深入理解DNA是遗传物质，体会生物技术在社会生活中的应用价值。4.4.3 基因是具有遗传效应的DNA片段提供资料：1.大肠杆菌细胞中有1个DNA分子，在DNA上分布了大约4.4xl（h个基因。2.草鱼和鲤鱼，相同生长周期，草鱼比鲤鱼长得大。取草鱼的一个
13、DNA片段，这个DNA片段是生长激素基因，将其导入鲤鱼的受精卵内，培育出的鲤鱼与普通鲤鱼相比，生长速度快,个体大。提出问题：生物体内的DNA数目与基因数目相同吗？你能说说什么是基因吗？学生经过讨论后总结：一个DNA分子上有多个基因。基因是具有遗传效应的DNA片段。设计意图：通过资料分析，引导学生主动建构基因的概念。4.4.4 DNA是主要的遗传物质，基因通常是具有遗传效应的DNA片段人类对基因的探索，对人类自身的影响是巨大的，也是多方面的。在很大程度上助力于人类对健康的追求。以这次的新冠为例，观看新冠病毒全基因组测序的相关内容。体会到获得病毒的全基因组序列，才能全面分析病毒基因，为防控、治疗和
14、疫苗研制和后续研究提供帮助，提出问题：为什么我们做的叫做核酸检测，而不叫DNA检测呢？出示新冠病毒结构示意图，新冠病毒的物质组成是RNA和蛋白质，DNA是一种核酸，RNA也是一种核酸。同学们猜想它的遗传物质是什么？补充烟草花叶病毒、HIV病毒等部分病毒的遗传物质是RNA。学生发现并不是所有生物的遗传物质都是DNA,总结：DNA是主要的遗传物质。基因通常是具有遗传效应的DNA片段。设计意图：关注社会议题，体会生物学知识在疫情防控中的重要发挥。教师适时抛出新的发现与现有结论之间的矛盾，激发学生进一步思考的欲望，并再次让学生认识到科学的严谨性。4.4.5 借助图示归纳总结染色体、DNA.基因的关系学
15、生自主完善图示后上传，借助图示阐述染色体、DNA和基因的关系，观看动画模型。设计意图：借助图示将染色体、DNA和基因的关系的认识从感性认识上升到理性认识。既作为学生学习的评价又培养学生的科学思维，锻炼学生的语言表达能力。师生共同总结：基因通常是具有特定遗传效应的DNA片段，是DNA分子上控制生物性状的功能单位，DNA是主要的遗传物质，对于真核生物，染色体是DNA的主要载体，染色体存在于细胞核中，细胞核是遗传信息的中心。5作业布置1 .阅读教材37页的课外阅读：人类基因组计划，感兴趣的同学也可以查找相关资料或与老师同学交流。2 .为下节课积累素材，扫码完成人体常见的遗传性状调查表，6板书设计DN
16、A是主要的遗传物质存在于主要载体功能单位细胞核-染色体JDNA、基因I遗传信息主要由主要的遗I通常是有遗DNA鉴定技的中心DNA和蛋白质组成传物质传效应的核酹枪涮DNA片段术遗传物质7教学反思在初中教学中要充分把握学生猎奇的心理和强烈的求知欲，创设新颖的又贴近生活的实例，充分调动学生探索的积极性。通过学生的合作学习和思维生成的方式，引领他们走入新的学习领域。掌握科学实验的科学分析方法，探索实验设计的关键思路，综合分析资料，建构图示阐述图示，多元化活动设计后促进学生科学思维的发展。同时本节课的信息技术有效地助力课堂，变微观为宏观，变抽象为直观，有效加强了师生、生生间的互动。达到良好的教学效果，提高学生的学习兴趣。
