一、素质教育目标

（一）知识教学点

1．理解染色体是遗传物质的主要载体；

2．了解细胞质遗传和细胞核遗传的概念；

3．理解遗传物质必须具备的特点；

4．理解噬菌体侵染细菌的实验及示意图，明确DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；

5．了解RNA也是遗传物质，明确DNA是主要的遗传物质。

（二）能力训练点

1．从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质的主要载体，训练学生逻辑思维的能力。

2．以噬菌体侵染细菌的实验为例说明DNA是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。

（三）德育渗透点

遗传、变异是生命最重要的特征，且遗传的物质主要是DNA，也有RNA，这就从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辩证唯物主义世界观的树立。

（四）学科方法训练点

了解实验研究的方法是自然科学研究的主要方法。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法

1．教学重点及解决办法

（1）遗传物质必须具备的特点；

（2）噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论。

[解决方法]

（1）作为遗传物质必须具备的特点的内容，先让学生用阅读的方法去感知，再用讲解的方法去强调遗传物质必须具有的特点中“相对稳定性”中的相对，“自我复制”中的自我，“指导蛋白质合成”中的指导，“可遗传变异”中的可遗传。目的是让学生充分的理解。最后，通过布置作业的方法去让学生巩固这部分内容。

（2）噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论的内容，先让学生用目标学习的方法，边看图、边看书去感知，再用反馈点拨的方法让学生充分理解，最后通过例题和作业布置的方法让学生掌握这部分内容。

2．教学难点及解决办法

噬菌体侵染细菌的实验过程与结果。

[解决方法]

（1）采用先行组织者的方法讲清噬菌体的结构和细菌的结构。

（2）让学生用目标学习的方法，边看书，边看图去感知，再用反馈点拨的方法让学生充分理解。

3．教学疑点及解决办法

如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传物质。

[解决方法]列表展示

三、课时安排

1课时。

四、教学方法

谈话法为主。

五、教具准备

噬菌体模式图、噬菌体侵染细菌的实验图、哺乳动物产生子代的染色体变化图和多媒体教学器材。

六、学生活动设计

1．通过对哺乳动物产生子代的染色体变化图的观察和思考，让学生感知染色体在遗传上起的重要作用。

2．让学生看书后，思考性回答作为遗传物质必须具备的特点及内涵是什么？

3．让学生看书看图回答噬菌体是怎样侵染细菌的？并让学生粘剪贴图。

4．让学生做课文后面的复习题。

七、教学步骤

（一）明确目标

多媒体教学的银幕上显示本堂课的教学目标，见《一、素质教育目标》。

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

引　　　 言：前面我们已学过了新陈代谢、生殖和发育。都是生物的基本特征。在新陈代谢和生殖发育的基础上，生物还表现出遗传和变异的特性，这也是生命现象的重要特征之一。现在我们就来学习这方面知识。

提　　　 问：举例说明什么是遗传？什么是变异？

在学生回答的基础上进一步点拨，必须明确：①遗传和变异是生物体最重要的特征；②生物遗传的特性，使生物界的物种能保持相对稳定。生物的变异特性，使生物个体能产生新的形状，以至形成新的物种。遗传和变异是对立统一的关系，是生物进化的重要因素。

接着讲，第一节生物的遗传（板书）。本节从分子水平上探讨三个大问题：一是遗传的物质基础；二是遗传的基本规律；三是性别决定和伴性遗传。我们首先学习“一、遗传的物质基础（板书）。”

遗传物质的载体是什么？遗传物质是什么？现代细胞学和遗传学已研究得知。本节课就此问题跟同学们探讨一下。

1．遗传物质的主要载体是染色体（板书）

多媒体教学的银幕上显示哺乳动物产生子代的染色体变化图，并展示下列问题：

问：

①亲代与子代之间要保持染色体数目的恒定，必须经过哪些过程？

②染色体数目是如何的变化，其特点如何？

③染色体的化学成分主要有哪些？

待学生观察上图并思考后，抽学生反馈性的回答，并在此基础上，老师点拨：

亲代与子代以生殖细胞作为“桥梁”，通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，人们了解到染色体在生物的传种接代过程中能保持一定的稳定性和连续性。所谓稳定性是子代和亲代染色体形状和数目相同，所谓连续性是子代的染色体来源于亲代。故人们认为染色体在遗传上有重要的作用。

染色体为什么在遗传上起作用呢？通过对染色体的化学成分分析，得知染色体主要是由DNA和蛋白质组成的，其中DNA在染色体里含量稳定，是主要的遗传物质。由于细胞里的DNA大部分在染色体上，因此，染色体是遗传物质的主要载体。

老师问：除了染色体上有DNA外，根据以前学过的知识，大家想一想，还有哪些地方有DNA呢？

学生答：细胞质中的线粒体、叶绿体上也有DNA。

老师强调：在细胞质中，线粒体和叶绿体含有DNA。故线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体。（板书）

通过师生共同小结，引导出细胞核遗传和细胞质遗传的概念。让学生必须明确：

染色体是主要的遗传物质载体，且染色体在细胞核内，受细胞核内遗传物质控制的遗传现象，叫做细胞核遗传。

线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体，且在细胞质内，受细胞质内遗传物质控制的遗传现象，叫做细胞质遗传。

2．DNA是遗传物质的证据

（1）作为遗传物质必须具备的特点：（板书）

引导学生看书，并抽学生回答4个特点及每一特点的内涵是什么？学生回答后，老师强调作为遗传物质必须具有的特点中的“相对稳定性”中的相对、“自我复制”中的自我、“指导蛋白质合成”中的指导、“可遗传变异”中的可遗传。作为物质必须具备这4个特点，才可作为遗传物质。

目前，科学上有很多证据证明DNA具备以上4个特点，为遗传物质。其中，噬菌体侵染细菌的实验是有力的证据之一。

（2）噬菌体侵染细菌的实验：（板书）

用多媒体教学在银幕上出示噬菌体模式图，让学生指出各部分结构名称后，教师点拨：

噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。它的头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA（图46）。

再在多媒体教学的银幕上出示细菌的模式图，让学生指出结构名称后教师点拨：

细菌是单细胞的原核生物。

老师让学生思考：噬菌体是怎样侵染细菌的？

用多媒体教学展示图47，噬菌体侵染细菌过程的动画示意图。并展示下列问题：

①噬菌体侵染细菌有哪几个步骤？

②此实验说明什么？根据是什么？

③此实验过程中DNA明显表现出了遗传物质的什么特性？

要　　　 求：让学生边看图，边看书（P·135倒数第一自然段至P·136页），边思考展示的问题。待学生将书看完，图看懂后，抽学生反馈银幕上展示的问题。

老师根据学生实际一一点拨。必须明确：

①噬菌体侵染细菌的过程：

吸附→注入→复制DNA和合成蛋白质→“组装”阶段→再次侵染

②这个实验证明：进入细菌的物质，只有DNA，并没有蛋白质，就能形成新的噬菌体。新的噬菌体中的蛋白质不是从亲代连续下来的，而是在噬菌体DNA的作用下合成的。说明了遗传物质是DNA，不是蛋白质。

③此实验还证明了DNA能够自我复制，在亲子代之间能够保持一定的连续性，也证明了DNA能够控制蛋白质的合成。

最后，老师必须讲清楚：遗传物质除了DNA以外，还有核糖核酸（RNA）。例如，有些病毒，它们不含有DNA，只含有RNA。在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。因此，我们说DNA是“主要”的遗传物质，而不是“唯一”的遗传物质。

（三）总结、扩展

让学生总结，老师通过多媒体投影在银幕上。

再通过多媒体投影在银幕上显示练习题，让学生自主练习（此题练习的目的是强化、巩固本节课的重点。）

【例】：某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时分别用同位素32P和35S作了标记（下表）

（1）此实验所得结果是：子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是31P和32P，原因是____。子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素35S，原因是____。

（2）此实验说明了____。

参考答案：（1）子噬菌体的DNA是以侵入的母噬菌体DNA（含32P）为模板，利用细菌的化学成份（含31P的核苷酸）合成出来的。（2）噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳（含32S）没有进入细菌内，而是在噬菌体DNA的控制下，利用细菌的化学成份（含32S的氨基酸）合成新的蛋白质外壳。（3）DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

（四）布置作业

P·137中复习题。

（五）板书设计

第五章　 遗传和变异

第一节　 生物的遗传

一、遗传的物质基础

（一）DNA是主要的遗传物质

1．遗传物质的主要载体是染色体

2．DNA是遗传物质的证据

（1）作为遗传物质必须具备的特点

（2）噬菌体侵染细菌的实验过程和结论

小结：

八、参考资料

1．细胞质遗传　生物的大多数性状是受染色体上的DNA控制的，染色体上的DNA存在于细胞核内，受核内DNA控制的遗传叫做细胞核遗传。但是，生物也有一些性状不是由细胞核内的DNA所控制，而是由细胞质里的DNA所控制，这样的遗传叫做细胞质遗传。

细胞质遗传的主要特点：细胞质遗传的主要特点一是细胞质遗传都表现为母系遗传；二是杂交后代都不出现一定的分离比例。其原因是：细胞进行分裂时，细胞质中的遗传物质不像细胞核中染色体和DNA分子那样进行有规律的分离，而是随机地分配到子细胞中去。

2．细胞质和细胞核的互作　细胞质的线粒体是一个半自主的细胞器，它有自己的基因组，能进行DNA的复制、转录和翻译，可以编码自身的rRNA、tRNA以及少量蛋白质。但这些过程并不是线粒体完全独立地进行的，它离不开核基因的指导与调控。线粒体基因表达所必需的一些蛋白质，如RNA聚合酶、核糖体大亚单位以及许多调控因子都是由核基因编码，在细胞质的核糖体上合成后，运输进线粒体后再起作用。线粒体功能的正常发挥需要线粒体基因组和核基因组的互作。组成呼吸链的一系列结构蛋白是线粒体和细胞核共同编码的，这些蛋白质的正确组装，受核基因控制。同时，研究发现，细胞质的线粒体也可以以不同的方式影响核基因的表达。

3．细菌转化的实验　课本里只讲了噬菌体侵染细菌的实验，这里再补充介绍一下细菌转化的实验。

多年来，世界各国进行了许多细菌的转化实验，进一步确定遗传物质是DNA。所谓转化是指从甲种细菌提取出转化因素（即遗传物质）来处理乙种细菌，使乙种细菌获得甲种细菌的某些遗传特性。例如，人和动物的一种肺炎是由肺炎双球菌引起的。肺炎双球菌有许多种，像农作物的品种一样，各有其遗传的特异性。有人从一种有荚膜的肺炎双球菌中提取出DNA和蛋白质，再用这种DNA培养无荚膜的肺炎双球菌。结果，这种细菌转化成为有荚膜的了，而且这一有荚膜的新特性还可以一代一代地遗传下去。如果用提取出的蛋白质培养细菌，就不能产生转化的效果。实验的结果可以确定，遗传物质是DNA，而不是蛋白质。

（二）DNA的结构和复制

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1．了解DNA的化学结构。

2．理解DNA的空间结构和DNA的双螺旋模式图。

3．理解DNA分子的碱基互补配对原则。

4．理解DNA分子结构的稳定性、多样性、特异性与丰富多采的生物界的关系。

5．理解DNA复制的全过程及其复制图解。

6．DNA复制的必需条件、复制时期和复制的生物学意义。

（二）能力训练点

1．培养自学能力：在自学中去领悟知识，去发现问题和解决问题。

2．培养观察能力、分析理解能力：通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观察来提高观察能力、分析和理解能力。

3．通过讨论交流培养学生口头表达能力和逻辑思维能力。

4．培养创造性思维的能力：通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。

（三）德育渗透点

通过DNA的结构和复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲望。从小树立敢于攀登，勇于拼搏的精神。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法

1．教学重点

（1）DNA的双螺旋结构。

（2）碱基互补配对原则及其重要性。

（3）DNA分子的多样性。

（4）DNA复制的过程及特点。

2．教学难点

（1）DNA的空间结构特点及其结构与功能的关系。

（2）DNA复制的过程及子代DNA的分配。

3．教学疑点

DNA分子中只能是A—T、C—G配对吗？为什么？

4．解决办法

（1）充分发挥多媒体的独特功能，把DNA的化学结构、空间结构和DNA的复制过程等重难点知识编制成多媒体课件。将这些很难理解掌握的重点、难点知识变静为动，变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。

（2）培养提高学生的识图能力、思维能力，使其善于分析问题，解决问题，能够通过讨论交流将知识化难为易。

（3）DNA分子中只能是A—T、C—G吗？根据互补配对原则将这个疑点知识编制成形象逼真的课件展示，使学生一目了然。

三、课时安排

2课时。

四、教学法

多媒体教学组合模式，采用自学、讨论与讲述法。

五、教具准备

1．武大华软光盘和自制的DNA结构与复制课件。

2．DNA空间结构模型。

六、学生活动设计

1．自学DNA的结构和DNA复制的全部内容。

2．质疑讨论、分组讨论和全班讨论相结合。

3．采取提问查漏补缺，作业练习和归纳总结等方法，巩固所学的新知识。

七、教学步骤

第一课时

（一）明确目标

1．使学生了解DNA的化学结构中，组成它的化学元素、化合物以及基本单位是什么？

2．理解并掌握DNA的空间结构及其结构特点。

3．掌握碱基互补配对原则和各碱基在DNA分子中所占的比例关系。

4．理解DNA分子的稳定性、多样性和特异性与丰富多采的生物界的关系。

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

引言：已知DNA是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用呢？首先我们来学习DNA的结构。

1．DNA的结构

讲　　　 述：介绍DNA双螺旋模型的提出，沃森和克里克于1953年提出了著名的DNA双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。为了掌握DNA结构的全部知识，我们必须先掌握DNA的化学组成。

（1）DNA的化学结构

学生活动：自学、讨论DNA化学结构的部分知识。

多媒体导入DNA的化学结构知识点，分组讨论以下问题。

①DNA是高分子化合物：组成它的基本元素是C、H、O、N、P等，每个DNA都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的双链。

②组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。

每个脱氧核苷酸由三部分组成：一个脱氧核糖（C5糖）、一个含氮碱基和一个磷酸见课本P·139中图48

③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。

DNA在水解酶的作用下，可以得到四种不同的核苷酸，即

腺嘌呤（A）脱氧核苷酸；

鸟嘌呤（G）脱氧核苷酸；

胞嘧啶（C）脱氧核苷酸；

胸腺嘧啶（T）脱氧核苷酸；

组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和Pi都是一样的，所不相同的是四种含氮碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。

④DNA是多脱氧核苷酸链。

DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的多脱氧核苷酸链（见DNA模型）。

综上所述，DNA是一个高分子有机化合物，它的基本单位是脱氧核苷酸。脱氧核苷酸由三部分组成的含氮碱基、脱氧核糖、磷酸。DNA分子是由很多不同的脱氧核苷酸组成的多脱氧核苷酸链。

DNA分子不仅具有一定的化学结构，还具有其特殊的空间结构。

（2）DNA的空间结构

学生探索求新知：

①DNA具有规则的双螺旋结构（出示DNA模型、见课本P·140图49）。

DNA的双螺旋结构，脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条主链，构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是碱基对，排列在内侧。相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对，把两条主链连接起来。碱基配对比较复杂，但是它具有一定规律：A与T配对，G与C配对。

②碱基互补配对原则（播放多媒体课件。）：

学生活动：找出碱基互补配对原则的规律性。

DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链的碱基排列顺序也就确定了。

老师编成顺口溜，便于记忆：A配T、T配A、G配C、C配G，少了一个配不齐。

讲　　　 述：

思维训练题（一）碱基配对时为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？

这是因为嘌呤碱是双环化合物，占的空间大，嘧啶碱是单环的，占的空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。

思维训练题（二）为什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？

这是由于A与T通过两个氢键连结，G与C通过三个氢键链结，这样使DNA的结构更加稳定。所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1∶1。

学生思维训练：某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占　[　　　 ]

A．11％

B．22％

C．28％

D．44％

答案：C。

（3）DNA的特性

师生双边话：讨论与点拨相结合。

①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。

②多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个DNA分子中有100个四种不同的碱基，它的排列方式有4100=1.61×1060种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。

③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。从DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体之间表现出千差万别的原因。因此，DNA可以起到鉴定生物个体的作用。

（三）总结、扩展

1．各小组将本节课内容进行归纳小结，再次解决疑难知识点，然后由各组推荐中心发言人交流总结，相互启迪，加深对新知识的理解和记忆。

2．根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是　　　 [　　　 ]

答案：C。

3．随着生物学的飞速发展，DNA的开发研究成为世界热点

（1）DNA的克隆用于生物学研究。

（2）DNA的指纹术研究用于人种鉴定。

（3）DNA疫苗的开发研究等等。

4．总结

DNA是主要的遗传物质，它既有特异性又有多样性，四种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。这样就能从分子水平说明生物多样性和个体之间差异的原因。

（四）作业

1．识图作答：做课本P·144识图填充题。

A．0.4和0.6

B．2.5和1.0

C．2.5和0.4

D．0.6和1.0

答案：C。

3．DNA分子下列碱基数量比中，能说明自然界生物多样性的是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　]

答案：B。

4．分析一个DNA分子时，发现有30％的腺嘌呤脱氧核苷酸，那么其中一条链上含有鸟嘌呤的最大值是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．20％

B．30％

C．40％

D．70％

答案：C。

（五）板书设计

七、教学步骤

第二课时

（一）明确目标

1．使学生了解DNA复制的概念、时间和必需条件。

2．使学生理解DNA准确无误复制的原因。

3．使学生理解掌握DNA复制的过程及复制特点和子代DNA的分配。

4．使学生理解DNA复制的生物学意义。

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

引　　　 言：生物之所以能够保持亲代与子代的相似，是由于DNA分子复制出一份，传递给了子代，那么，DNA是怎样进行复制的呢？

2．DNA的复制

讲　　　 述：

（1）DNA复制概念是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。

（2）DNA复制的时间和必需条件

①DNA复制的时间是在具有分裂的体细胞中，DNA复制发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。

②DNA复制时必需条件是：亲代DNA的两条母链提供准确模板，四种脱氧核苷酸为原料，能量（ATP）和一系列的酶，缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。

（3）DNA复制过程

师生双边活动。

播放DNA复制过程的多媒体课件，将这部分重难点知识，变静为动，变抽象为形象，转化为易吸收的知识。观察完毕后，师生共同讨论。DNA的复制过程．可归纳出以下三点：

①解旋提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋链解旋为二条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。

②合成互补子链：从上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。

③子母链结合形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，复制是半保留复制，解旋完即复制完，形成新的DNA分子，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。

（4）DNA准确复制的原因

讲　　　 述：

DNA之所以能够自我复制，一是因为它具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；二是因为它的碱基互补配对能力，能够使复制准确无误。

（5）子代DNA是如何分配的

学生归纳：

在第一章细胞的有丝分裂中已学过，在有丝分裂中随染色体平均分配，分别进入两个子细胞。在第三章减数分裂已学过，减数分裂中随减数第二次分裂染色体的平均分配，分别进入配子中。

（6）DNA复制的特点

讲　　　 述：

①DNA分子是边解旋边复制，是一种半保留式的复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。

②DNA复制严格遵守碱基互补配对原则，准确复制。从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。

DNA复制后两个子代DNA分子与亲代DNA分子完全相同，运用多媒体课件展示DNA复制图解，引导学生进一步分析理解DNA复制全过程。

（7）DNA复制的生物学意义

DNA能够自我复制，这在遗传学上具有重要的意义。DNA通过复制在生物的传种接代中传递遗传信息，从而保证物种的相对稳定性，使种族得以延续。即亲代将自己的DNA分子复制出一份，传给子代。这样就使物种代代延续，不致灭绝。

（三）总结、扩展

1．通过学习DNA的结构和复制，必须掌握DNA的化学组成、空间结构、碱基互补配对原则以及DNA分析的复制过程及其在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。

2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面。

（1）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。

（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。

（四）布置作业

1．在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是　　　　　[　　　 ]

①酶类　 ②游离四种脱氧核苷酸　 ③ATP　 ④DNA分子　⑤mRNA　 ⑥tRNA　 ⑦适宜的温度　 ⑧适宜的PH值

答案：D。

A．①②③④⑤⑥

B．②③④⑤⑥⑦

C．①②③⑤⑦⑧

D．①②③④⑦⑧

2．某生物的双链DNA分子共含有氨碱基700对，其中一条链上（A+T）：（C+G）=2.5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．300个

B．400个

C．600个

D．1200个

答案：C。

（五）板书设计

（三）基因对性状的控制

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1．理解基因的概念。

2．了解基因控制蛋白质的合成。

（二）能力训练点

1．通过学习基因概念的学习培养抽象思维能力。

2．通过基因控制蛋白质的合成培养学生分析综合能力。

（三）德育渗透点

1．利用我国研究遗传基因所取得的成就进行爱国主义教育。

2．介绍遗传工程，进行科学价值观的教育。

（四）学科方法训练点

1．通过DNA和RNA的对照掌握类比方法。

2．通过RNA的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实验验证的方法。

3．物质、能量、信息是把握自然世界最基本的三个概念，通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法。

二、教学重点、难点及解决办法

1．教学重点及解决办法

（1）基因的概念。

（2）基因的位置及化学结构。

（3）基因不同的实质。

[解决办法]

（1）强调是重要的基本概念，引起学生重视；

（2）加强概念的举例与概念解析；

（3）配合图示说明；

（4）重视学生阅读、理解、记忆；

（5）及时抽问检测。

2．教学难点及解决办法

基因控制蛋白质的合成——转录与翻译。因较难故归属了解层次。但课堂内教师必须讲懂，学生必须把道理弄明白，只是不必利用更多的课时和课外精力去反复练习，更不宜加深练习。

[解决办法]

（1）应用挂图形象说明过程；

（2）采用图示讲解；

（3）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。

3．教学疑点及解决办法

（1）蛋白质和性状的关系；

（2）密码子；

（3）DNA的两条链都能转录吗？

[解决办法]

（1）蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。基因控制蛋白质合成，就是控制性状。

（2）密码子——三个碱基决定某种氨基酸，密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。教学实践证明转运RNA的三个碱基引入反密码子概念，既不增加学生负担，又不易使密码子概念混淆，二者互补关系又易理解记忆。

（3）DNA的两条链都能转录吗？——否。对有疑问的学生用挂图或书中插图讲解说明两条链方向不同。（转录的只是其中一条链即3′－5′链。——不讲）

三、课时安排

2课时。

四、教法

讲述与谈话法。

五、教具准备

1．DNA结构图、DNA与RNA的比较表。

2．基因控制蛋白质合成活动过程图示（光盘）。

3．多媒体教学器材。

六、学生活动设计

1．学生复习DNA的结构。

2．讲解后学生阅读理解，记忆基因的概念；运用基因不同的实质来说明问题。

3．学生回忆思考蛋白质多样性的原因。

4．给学生时间思考，提出相关问题。

七、教学步骤

第一课时

（一）明确目标

银幕显示，让学生明确本堂课应达到的学习目标。

理解基因的概念、基因的位置、它的化学结构及基因不同的实质；了解DNA的两个基本功能；了解DNA和RNA分子结构的异同。

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

抽问：从分子的角度看为什么子女的性状像父母？

学生答：（因为父母把自己的DNA分子复制了一份，通过精子和卵细胞，传给了子女。）

引言：DNA分子怎样控制性状？现代遗传学的研究认为，生物的性状是由基因控制的。那么，基因与DNA有什么关系呢？

1．基因是有遗传效应的DNA片段

讲　　　 述：每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，基因是什么？

基因的概念：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。

此概念有三个要点：

1．基因是遗传效应的DNA片段。

这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。

2．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位

举例：豌豆高茎基因控制高的性状，使豌豆长到大约2米高；豌豆矮茎基因控制矮的性状，使豌豆长到约30公分。

紫茉莉红花的基因控制红花性状，开红花。

豌豆白花的基因控制白花性状，开白花。

狗的直毛有直毛基因控制：人的黑发有黑发基因控制。

3．基因是控制性状的遗传物质结构单位

控制某种性状的基因有特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是结构单位。

比如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可生产胰岛素——遗传工程。

基因的位置：在染色体上呈线性排列。这就象音乐曲谱，一个曲谱分成许多小节，各个小节内排列着数目不等的音符，经演唱表达不同的音调。

银幕图示：例如

提　　　 问：那么，构成DNA基本单位是什么？

学生答：（脱氧核苷酸）

进一步问：有几种脱氧核苷酸？

答：4种：A脱氧核苷酸　 T脱氧核苷酸

C脱氧核苷酸　 G脱氧核苷酸

基因的化学结构：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。

讲　　　 述：基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息，例如：红花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表红花的遗传信息。上一代传给下一代的是遗传信息而不是红花的本身，在下一代就可以将红花遗传信息表达为红花。不同的基因，四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序。

示例：

学生活动：看书“基因是有遗传效应的DNA片段”一段。

要　　　 求：①对基因的概念在理解的基础上记忆，这是一个很重要的基本概念。

②理解基因—DNA—染色体之间的关系。

[银幕显示]

试题：对一个基因的正确描述是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

（1）基因是DNA分子特定的片段

（2）它的分子结构是由四种氨基酸构成

（3）它是控制性状的结构单位和功能单位

（4）基因存在于内质网上

A．（1）和（2）

B．（1）和（3）

C．（3）和（4）

D．（1）和（4）

反馈评价：针对学生回答的问题讲评。答案：B。

小结：

①基因在染色体上呈线性排列。

②每个染色体含一个DNA分子，染色体复制后在细胞分裂的间期、前期、中期，每个染色体包含两个姐妹染色单体，此时含有两个DNA分子。

③每个DNA分子有很多个基因。

④每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。

⑤基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。

扩展：人体共有23对染色体，10万个基因，30亿个碱基对。1999年12月1日，由英、美、日等国216位科学家组成的人体基因组计划联合研究小组正式向全世界宣布，他们已完整地破译出人体第22对染色体的遗传密码，确定出该对染色体上所有蛋白质编码基因所含的3340万个碱基对的确切位置。这一发现被认为是继原子弹爆炸和人类登月之后科学的重大突破。2000年5月10日报道，由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组近日宣布，他们已经基本完成了人体第21对染色体的基因测序工作。

我国承担人类基因组计划1％的任务，最新研究结果提示，人类基因总数将不超过8万个。我国科学家首次发现具有中国人特征的胸腺素原α基因。

讲　　　 述：基因控制性状，实际上是通过控制蛋白质合成来实现的。那么，基因是怎么样控制蛋白质合成的呢？

2．基因控制蛋白质的合成

生物的性状主要通过蛋白质来体现。比如：鱼的肌肉由鱼的肌肉蛋白质来体现；牛的肌肉由牛的肌肉蛋白质来体现；鸡的肌肉由鸡的肌肉蛋白质来体现。我们能吃出鱼肉、牛肉、鸡肉味道的不同，就是因为它们的蛋白质结构不同。因而体现了各自不同的性状。

基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。基因可比喻为导演，蛋白质可比喻为演员。基因主要存在于细胞核的染色体上（细胞核基因）。

合成蛋白质是在细胞质里进行的。

遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢？

这需要通过另一种核酸——RNA（核糖核酸）。

银幕显示DNA和RNA的区别，让学生比较不同之处。

RNA与DNA的区别有两点：

①嘧啶碱有一个不同：RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。

②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸；DNA则为脱氧核苷酸。

学生活动：

测试题：构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种？　　 [　　　 ]

A．2种

B．4种

C．5种

D．8种

反馈讲评：答案：8种。

（脱氧核苷酸—A、G、C、T四种，核糖核苷酸——A、G、C、U四种）

（三）总结

遗传的主要物质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段；基因在染色体上呈线性排列，基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同。基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。（时间充裕可由学生总结）

（四）布置作业

1．细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　]

A．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因

B．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因

C．DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸

D．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸

2．下列哪一组物质是RNA的组成成分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．脱氧核糖核酸和磷酸

B．脱氧核糖碱基和磷酸

C．核糖碱基和磷酸

D．核糖嘧啶和核酸

3．课本P·152中1题。

反馈评价：针对学生出现的问题讲评。

答案：1．D　 2．C　 3．略。

（五）板书设计

（三）基因对性状的控制

1．基因是有遗传效应的DNA片段

（1）基因的概念：三个要点

（2）基因的位置：在染色体上呈线性排列

（3）基因的化学组成：成百上千个脱氧核苷酸

（4）基因不同的实质：脱氧核苷酸排列顺序不同

2．基因控制蛋白质合成

DNA和RNA的比较：T→U；脱氧核糖→核糖

七、教学步骤

第二课时

（一）明确目标

银幕显示：

1．电报人发报图像　接报电文人的图像

2．遗传信息表达的类比如下：

电报信息表达

______。。______。。　　　　　　　01300117　　　　 你好

（长、短声）

遗传信息表达

遗传信息　　　　　　　　　　　　　　　　　 密码　　　　　　 表达

引言：我们知道了发电报要经信息转换，再由密码翻译成中文。

基因控制蛋白质合成也要经“转录”和“翻译”两个重要步骤，怎样“转录”和“翻译”就是本堂课同学们需要了解的内容。

（二）重点、难点学习与目标完成过程

讲　　　 述：1．转录：

（1）概念：是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。

（2）场所：细胞核。

（3）信息传递方向：DNA→信使RNA。

（4）转录的过程：

讲　　　 解：2．翻译

（1）概念：是指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（2）场所：细胞质中的核糖体，信使RNA由细胞核进入细胞质中与核糖体结合。

（3）信息传递方向：信使RNA→一定结构的蛋白质。

（4）翻译过程：

提　　　 问：蛋白质多样性的原因？

学生答：（组成蛋白质的氨基酸种类不同；氨基酸的数目不同；氨基酸的排列顺序不同；蛋白质的空间结构也各不相同。）

提　　　 问：组成蛋白质的氨基酸一般有多少种？

（一般有20种。）

思考题：氨基酸有20种，RNA有四种核苷酸，四种碱基AGCU如何决定20种氨基酸？

逻辑推理：

一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4不行

二个碱基决定一个氨基酸只能决定14种，42=16不行

三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64足够有余

实验验证；1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子。

美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个字—UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码全部破译。银幕出示密码表并解说。

提　　　 问：前面在细胞一章中讲过了，把氨基酸合成为蛋白质的场所在哪里？

学生答：（核糖体）

讲　　　 述：核糖体里并没有现成的氨基酸，氨基酸存在于细胞质，人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收、运输。细胞质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——即另一种RNA，转运RNA。一种转运RNA只能转运一种特定的氨基酸。

转运RNA的另一端有三个碱基，能与信使RNA碱基相配对。

例如：信使RNA上的三个碱基AUG就是一个三联体密码子，转运RNA中转运甲硫氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UAC，只有它才能按碱基互补配对原则配对。因此，信使RNA中的AUG，叫做一个“密码子”，转运RNA的UAC叫做“反密码子”，转运氨基酸的RNA一端的三个碱基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配对。总之，核糖体中的信使RNA有许多“密码子”，每个“密码子”与转运特定氨基酸的RNA，能够碱基配对，才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的反密码子去识别。而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的。

<配图719JT002配图>

应突出强调两点：

1．信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的；

2．转运RNA携带的氨基酸（如甲硫氨酸、谷氨酸）能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的，归根结底是由DNA的特定片段（基因）决定的。

小结：遗传信息的传递方向：（学生做课本P152二题）

<配图719JT003配图>

这个过程叫“中心法则”

逆转录酶的发现——对中心法则补充：

1970年美国的特敏和水谷聪证实在劳氏肉瘤病毒体内的颗粒（病毒粒子）中有一种逆转录酶能以RNA模板合成DNA。这是对“中心法则”的一个重要补充。

综上所述，可总结为：

<配图719JT004配图>

总结：银幕显示一张比较表（见书提纲）

（时间充裕可逐次比较提问，最后教师在银幕上用比较表总结。）

（四）扩展、应用

了解生物遗传物质及其作用原理，不仅具有重要的理论意义，而且对改造生物具有重大的实践意义。

例如，1977年美国科学家第一次用大肠杆菌产生人脑激素——生长激素释放抑制素。他们用化学方法合成这种激素，再把它移植到大肠杆菌中获得基因表达，首次生产出有活性的激素。这个成功在世界范围内产生很大影响。它巨大的经济价值十分诱人，从羊脑提取1毫克这种激素，生产成本比阿波罗飞船从月球带回的一公斤岩石标本还高2－5倍，而用遗传工程生产1毫克，价格在300美元以下。

我国用基因工程产生出人干扰素达世界领先水平，它具有抗病毒、抗肿瘤等方面的作用。

（五）布置作业

选做课本P·152中填空题2，三题。（本课内容让学生听懂明白，一般可不布置作业）

（六）板书设计

2．基因控制蛋白质合成；银幕显示一览表

八、参考资料

基因概念

本世纪初（1909年），丹麦学者约翰森（Johannsen）用“基因”（gene）一词代替了孟德尔的遗传因子。从此，“基因”一词为遗传学界沿用至今，同时他还提出了“基因型”与“表现型”这两个含义不同的术语，初步阐明了基因与性状的关系。

基因是DNA分子的一个区段　 1944年，艾弗里（Avery）等人通过肺炎双球菌的转化试验，首次证明了生物的遗传物质是DNA，于是基因的化学本质得到了阐明。1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）又确定了DNA分子的双螺旋结构。进一步的研究证明，基因就是DNA分子的一个区段。每个基因平均由1000个左右的碱基对组成。一个DNA分子可以包含几个乃至几千个基因。基因的化学本质和分子结构的确定，具有划时代的意义，它为基因的复制、转录、表达和调控等方面的研究奠定了基础，开创了分子遗传学的新纪元。

基因的顺反子概念

<配图719JT005配图>

1955年，美国分子生物学家本泽（Benzer）通过对大肠杆菌的噬菌体T4的rII区基因的深入研究，揭示了基因内部的精细结构。提出了基因的顺反子（Cistron）概念。他发现，在一个基因内部，可以发生若干不同位点的突变，倘若在一个基因内部发生两个以上位点的突变，其顺式和反式结构的表型效应是不同的。如图1所示，顺式是野生型，反式却是突变型，所以，基因就是一个顺反子。基因内部这些不同位点之间还可以发生交换和重组。所以，一个基因不是一个突变单位，也不是一个重组单位。本泽分别把它们称为突变子（muton）和重组子（recon）。显然，一个突变子或重组子可小到一个核苷酸对。

基因的顺反子概念冲破了传统的“功能、交换、突变”三位一体的基因概念，纠正了长期以来认为基因是不能再分的最小单位的错误看法，使人们对基因的认识有了显著的提高。

有结构基因与调控基因的划分，还有重迭基因和断裂基因的发现　 过去人们曾经认为，基因像念珠一样，一个接一个地排列在染色体上，是互不重迭的；基因是一个连续的核苷酸序列，是不能间断的。重迭基因和断裂基因的发现，刷新了这些陈旧的看法，使人们对基因的结构与功能的认识又提高到一个新高度。

我国基因工程产品　 人干扰素原是通过人体白细胞培养制备而成的，具有抗病毒，抗肿瘤能力，并具有免疫调节作用和细胞生长调节作用。自然来源的干扰素十分稀少，价格昂贵，用基因工程技术产生干扰素，可以满足临床的需要。我国预防医学科学院病毒所，长春、上海生物制品所合作研究成功人α1干扰素，外用及针剂两个品种完成中试和临床试验，并已取得生产证书。r型干扰素是中国科学院生物化学研究所等单位联合研制的基因工程产品。现已由第二军医大学医学生物技术与分子遗传所与中科院生化所合作攻克发酵、纯化两大难关。纯品产率高出国外同类研究近一倍，达到世界领先水平。1克r－干扰素，价值250万元，生物工程确实可带来巨大的经济和社会效益。