《高一生物必修2 第三章基因的本质第二节 DNA分子的结构》教学设计

2024-07-23

《高一生物必修2 第三章基因的本质第二节 DNA分子的结构》教学设计（共4篇）

篇1：《高一生物必修2 第三章基因的本质第二节 DNA分子的结构》教学设计

第2节 DNA分子的结构

【教学重点、难点、疑点及解决办法】 1．教学重点

（1）DNA分子的结构。

（2）碱基互补配对原则及其重要性。

（3）DNA分子的多样性。2．教学难点

DNA分子的立体结构特点。3．教学疑点

DNA分子中只能是A—T、C－G配对吗？能不能A—C、G—T配对？为什么？ 4.解决办法：

（1）充分发挥多媒体计算机的独特功能，把DNA的化学组成、立体结构等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、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）通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和认识。

（3）通过讨论交流、通过提高学生的识图能力、思维能力，通过配合适当的练习，将知识化难为易。

（4）通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性，来说明只能是A—T、C—G配对。【课时安排】 1课时【教学过程】

引言：我们经过学习，已经知道DNA是主要的遗传物质，DNA分子是怎样贮存遗传信息的？它又是怎样决定生物性状的？要回答这些问题，就必须弄清DNA的结构。

新课：第2节 DNA分子的结构

一、DNA双螺旋结构模型的构建

列出“思考与讨论”问题，引导学生阅读课文P47—49，培养学生的自学能力与自我探究能力。

小结：沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。

下面我们来进一步探讨学习DNA分子的结构。

二、DNA分子的结构

1.DNA的化学组成

（为巩固DNA立体结构的有关知识，加深对DNA分子结构特点的理解，此时应让学生做P50《模型构建制作DNA双螺旋结构模型》，实验的材料及一些基本步骤可在上课前准备好，教师示范，控制好上课的时间）。

3.DNA的特性

师生共同活动，学生讨论和教师点拨相结合。

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DAN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。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有

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。

小结：本节课我们学习了DNA的化学组成，DNA的立体结构和DNA的特性。组成DNA的碱基共有A、T、G、C四种，构成DNA的基本单位也有4种。每个DNA分子由二条多脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对原则，即A—T、G—C，通过氢键连接成碱基对。DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。多样性产生的原因主要是碱基对的排列顺序千变万化，4种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。每个DNA分子能够贮存大量的遗传信息。

篇2：《高一生物必修2 第三章基因的本质第二节 DNA分子的结构》教学设计

一、设计思路

本节内容相对简单，要想突破就要充分的发挥科学史的作用和价值，让学生沿着科学家的探索足迹，再次面对科学家曾遇到的问题，使之产生自觉探究的内驱，通过小组合作，在不断的“建构—修正—建构—修正”的过程中，完成自主构建。在发展与人合作以及解决问题的能力的同时，自然生成知识，并获得一定的情感体验。

本节教学的设计思路：以科学史为主线，以模型建构为主要的活动，采取“化学成分

基本组成单位

单链结构

双链平面结构

双链空间结构”的教学顺序。模型建构完成后，引导学生分析模型水到渠成的得出DNA分子的结构特点及DNA的特性。

二、教学分析

1.教材分析

“DNA的分子结构和特点”是浙科版高中生物必修2第三章第2节的内容，它在教材中有着承前启后的作用。本节课与必修1的“核酸”“细胞增殖”等内容相联系，与此同时，它既对前一节“DNA是主要的遗传物质”的内容进行更进一步的说明，使学生加深了对遗传物质的理解，又为之后学习“DNA分子的复制”“基因表达”等内容进行必要的铺垫，是否牢固掌握本部分内容，对整个遗传、进化和分子生物学的基本知识都会起到举足轻重的作用。

2.学情分析

学生通过上一节课已经知道了DNA是主要的遗传物质，并在必修一也学习了DNA的分布、构成元素、基本单位等知识，为本节课学习奠定了知识基础。但高一学生的有机化学知识相对较薄弱，所以避免过多有机知识的介绍，尽量将相关知识转化为图及实物再结合人体模拟，给学生直观的认识。学生对于构建模型有很高的积极性，乐于通过动手，积极探索DNA分子的结构。

三、教学目标

1.知识目标：简述DNA的分子组成；概述DNA分子结构及其特点。

2.能力目标：运用建构模型的科学方法，制作DNA双螺旋结构模型；以科学发现史的资料故事培养学生搜集、处理信息的能力。

3.情感目标：通过DNA双螺旋结构模型的构建，体验多学科知识的综合运用，认同交流与合作在科学研究中的重要意义，并培养学生勇于探索，严谨论证的科学态度和钻研精神。

四、教学方式和教学手段

采取讲授、探究式教学，分组合作构建DNA模型。

教学手段及技术准备：多媒体课件；制作双螺旋结构模型的材料，便于课堂上的展示。

五、教学过程

教学内容

教师的组织和引导

学生活动

教学意图

课前1分钟

导入新课

检查课前任务单

播放《神奇的DNA》视频片段。引出主要的遗传物质DNA

填写展示

学生回答

联系生活，激发兴趣，关注科学前沿。

回顾旧知，明确脱氧核苷酸组成【资料1】20世纪30年代，生化学家分析了DNA的分子组成，发现它由4种脱氧核苷酸分子聚合而成。每一个脱氧核苷酸由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖，一分子的碱基组成。说明脱氧核苷酸的简图。出示4种碱基。

在掌握腺嘌呤A的基础上快速对另外三种碱基的中文名称及英文简写进行对应，思考并回答问题：1、脱氧核苷酸有几种？分类依据是什么？说出四种脱氧核苷酸的名称。

引导学生回忆第1模块的相关内容，为学习新知、顺利构建DNA模型做好铺垫。

明确DNA双螺旋结构模型的构建历程

【思考与讨论】通过分析沃森和克里克在双螺旋结构模型的过程中的发现，总结模型特点。

学生总结特征：

沃森和克里克将

安排在双螺旋的部，安排在螺旋外部，在这个模型中，与

配对，与

配对，DNA两条链的方向是

。从而构建出

模型。

并且通过双螺旋结构的研究成果引导学生了解科学探究过程中应具备的品质。达到启发学生的目的。

自学填写，完成学案

DNA分子的双螺旋结构内容，填写在学案上

小组代表学生填写：

其他小组适当纠正

提高学生自主学习及总计问题的能力。

教师精讲

根据学生填写自主学习的内容，教师针对性的进行精讲。

学生适当提出问题，教师答疑。

使学生对于新知识的学习印象更加深刻。

课堂反馈

习题演练

多媒体呈现习题

学生答题

对学生的学习成果进行检测

小组合作制作双螺旋结构模型

提供相邻两个脱氧核苷酸的分子结构式，提示联系两个氨基酸是如何连接的，DNA是规则的螺旋体，碱基排列在内侧，磷酸和脱氧核糖排列在外侧。

教师巡视，搜集典型模型，待每小组完成后，将搜集的模型实物投影展示。教师引导学生观察分析构建模型的思路，主要解决DNA平面结构中的几大问题：

问题1.两条链间碱基对间的配对方式和机理。

问题2：A与T通过两个氢键，G与C通过三个氢键连接，称之为碱基互补配对原则。

问题2.理解DNA两条链的反向平行。

自主建构：按小组进行操作，要求至少将4个脱氧核苷酸拼接，使其成为一条链由于DNA分子是两条链，将两条链连接完成DNA双链平面结构的构建。进行比较、分析和思考，开展自评或互评（最好制作的模型可以螺旋）

学生观察数据，得出结论：A与T数量相等，G与C数量相等，但A+T与G+C不一定相等，推测DNA分子的两条链中最可能是A与T配对，G与C配对。

学生亲自动手尝试制作模型，在模型制作过程中出现这样或那样的问题，有些正是科学探索过程中曾经遇到过的问题，更能让学生体会科学探索的艰辛和快乐，增强学生的情感体验。

让学生体验科学成果的得出需要不同学科间的合作。

模型分析——DNA的分子特点

引导学生比较构建模型的第一个碱基对，试分析第一个碱基对的可能情况。

共同归纳得出DNA分子具有多样性。

提问：多样性的原因？

每一个特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序，这是DNA分子的特异性。

作为遗传物质DNA还具有稳定性，引导学生从DNA的结构分析原因。

4组学生汇报制作模型的前3个碱基对的排列顺序。

探究碱基对数量（n）和碱基对排列方式的关系，建立数学模型。

观察模型、思考回答。

训练学生观察、归纳、表述能力

小游戏---习题检测

动画游戏习题

学生上黑板完成游戏PK

提升学生做题兴趣和学习兴趣，增加其做题能力

总结

可见展示

学生总结

巩固，使学生记忆深刻

归纳小结

为下节课埋下伏笔

这节课我们重走了DNA结构的发现之路，尝试了建模，进而观察模型分析了DNA的结构特点和特性。在1953年沃森和克里克发表论文时，在论文的最后，有这样一句语言：我们还注意到我们所提出的特殊配对模式，提供了遗传物质可能的复制机制。模型建立的当时，就做了这样的一种预测！那么DNA复制的机制到底是什么？DNA的复制意味着什么呢？这个问题留给大家下课思考，希望下节课能听到同学们的精彩回答。

学生倾听、思考

总结本节内容

科学的一个重要的价值功能：科学的预见性。学生带着新的问题走出课堂。

为后面的学习打下伏笔，继续激发学生的求知欲。

六、教学反思

本节课将“制作DNA分子双螺旋结构模型”这个验证性实验大胆地改为探究性实验，将建构DNA结构模型的过程以“基本单位——单链——平面双链——立体空间结构”的步骤逐步分解，由简单到复杂，符合学生的认知规律，有利于学生理解脱氧核苷酸和DNA的结构。以DNA分子双螺旋结构模型为依托开展一系列探究活动，大大提高了学生的学习兴趣。

整节课中，学生跟随教师提供的资料，主动参与探究过程。教学时，教师应留给学生更多的空间展示自己，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围和中，在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我，找到自信，体验成功的乐趣，进而使学生的主体地位得到充分体现。

篇3：《高一生物必修2 第三章基因的本质第二节 DNA分子的结构》教学设计

1、学生通过教师引领,自主构建“DNA是遗传物质” 、“DNA是主要遗传物质”的知识体系。

2、学生通过三个活动的参与,自主分析肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路,并能以此思路设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

3、在证明烟草花叶病毒的遗传物质的实验中,主动选择运用物质分离和提纯技术、细胞培养技术、同位素标记等各种实验技术。

(二)教学重点

1、肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

2、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

(三)教学难点

肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

(四)课时安排

1课时

(五)教学过程及反思

【问题导入】

19世纪中期,孟德尔通过豌豆杂交实验以假说演绎的方法证明了生物的性状是由谁控制的?

20世纪初期,萨顿通过类比推理的方法,得出什么推论?

这个推论又是谁通过什么实验证实的?

20世纪中叶,科学家发现:染色体主要(成分)组成?

那么基因是什么?DNA或蛋白质?这是这节课开始我们要讨论的问题——第三章基因的本质第一节谁是遗传物质?谁是主要的遗传物质?

本节课的知识点较多,课堂引入不宜耗费过多时间。采用系列问题引导学生回顾科学发展史,通过设疑的方式简单明了地引入课题,同时训练学生透过现象分析其本质的思维方法。

【合理过度】教师分析20世纪20年代,人们对蛋白质和核酸的认识,并介绍当时科学家的推测:蛋白质是遗传物质。引出质疑:无论“蛋白质是遗传物质”还是“DNA是遗传物质”需要事实来证明!

“实践是检验真理的唯一标准”。关于真理的讨论不能仅放在嘴上,而要落实到行动、贯穿于思维中。要搞清谁是遗传物质则需要设计实验来验证,让学生自然产生探究心理活动。

【活动一】通过确凿的实验证据向“遗传物质是蛋白质”的观点挑战的首先是美国科学家艾弗里。而他的实验又是在英国科学家格里菲斯的实验基础上。

学生自学课本。填写格里菲斯以小鼠为实验材料,研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎、使小鼠患败血症时的两种肺炎双球菌的比较表。

教师引导实验过程。投影P43图示的动态实验过程,边投影边分析。

注射

(A)R型活细菌→(注射)小鼠→小鼠不死亡

(B)S型活细菌→(注射)小鼠 →小鼠死亡,在死亡的小鼠体内分离出S型活细菌

A、B两组实验的结果说明什么问题?

(C)加热杀死的S型细菌→(注射)小鼠→小鼠不死亡

C组实验结果说明什么问题?

注射

(D)R型活细菌+加热杀死的S型细菌→(注射)小鼠→小鼠死亡,在死亡的小鼠体内分离出S型活细菌

D组实验的小鼠为什么会死亡?

活的S型肺炎双细菌哪里来的?

是谁导致了R型活细菌转化成S型肺炎双细菌?

知识构建一:(格里菲斯的推论)

在第四组实验中,已经被加热杀死的S型细菌中,一定含有一种促使无毒性R型细菌转化成有毒性S型细菌的活性物质。

学生通过自学,主动构建肺炎双球菌的知识体系,并在老师的指导下体验格里菲斯的主动探究过程,并获得单因子实验思维渗透。教与学过程中,格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验通过图文并茂的方式展示,渗透图文信息转换,提高学生知识迁移能力。

【活动二】

台阶一:“转化因子”到底是什么呢?分析S型细菌的物质组成——多糖、脂类、蛋白质、RNA、DNA、水、无机盐等,其中谁是转化因子?你如何设计实验证明?

学生分析、讨论、表述。

学生学习单因子研究方法,亲身感悟为什么分离DNA与蛋白质后,就能推测出遗传物质是谁的逻辑思维。肯定学生的实验设计思路:将DNA与蛋白质等物质分开,单独地直接地观察他们在遗传中的作用。肯定学生所选择的实验观察指标:通过观察小鼠的生存状况来反映R型细菌有无转化为S型细菌。在此基础上,让学生选择更为能尊重生命的方法来观察实验现象。学生再次讨论,最终选择:观察菌落的形态来判定R型细菌有无转化为S型细菌。

这段教学对话充分体现了教师的导和学生的学的交融,是导学的完美展现。

台阶二:教师归纳探究的一般过程,幻灯出示:提出问题、进行假设、设计实验(材料选择、实验步骤)、预期结果、进行试验、分析结果、得出结论。

回顾总结刚才的探究过程,帮助学生总结提升。这是点睛之笔,有助于学生对知识进行体系构建。但对于高一新课来说,时间必须控制,不宜展开过多论述,如果时间花得太多,就可能影响知识的整体性,从而成为败笔。

台阶三:幻灯演示艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验:在1944年,美国科学家艾弗里和他的同事,做了如下实验:把S型细菌的组成物质全部分离,并分别与R型细菌混合培养,得到如下结果:

知识构建二:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。

在突破肺炎双球菌转化实验的原理和过程这个知识难点和重点时,设计了具有层次感和思维递进关系的两个活动和三个台阶,让学生在体验活动和自主行进中自然地顺利登上顶峰,并在过程中学会了攀岩的方式和方法。强化学生的探究思维的形成,并构建出探究的一般过程。

【活动三】艾弗里发现DNA的纯度越高,转化越有效。但由于当时分离技术所限,分离的DNA并不十分纯,所以,DNA是遗传物质结论并不是有了充分证据。那么有无比细菌更好的实验材料了?投影T2噬菌体模式图,并介绍其结构,并强调:T2噬菌体是由头部和尾部组成的,头部和尾部的外壳是由蛋白质组成,在头部内含有一个DNA分子。它是一种专门寄生在细菌体内的病毒。而细菌是一种单细胞的原核生物。

幻灯动画展示噬菌体侵染细菌的全过程。强调噬菌体将遗传物质注入细菌体内,在噬菌体内利用细菌所提供的原料复制合成组装出大量的子代噬菌体。

噬菌体的那种成分进入细菌体内,这种成分就是其遗传物质。那么是DNA?蛋白质?还是DNA和蛋白质?我们怎么知道噬菌体侵染细菌的过程中,谁进入细菌体内,而谁没有进入?

如何跟踪?(分别标记什么元素?分析DNA的元素组成?蛋白质的元素组成?哪种元素是DNA所特有?哪种元素是蛋白质所特有?可否用14C18O标记他们?为什么?)

如何获得32P标记DNA的噬菌体?如何获得35S标记蛋白质的噬菌体?

幻灯出示赫尔希和蔡斯的两组实验

分别用32P标记DNA(35S标记蛋白质)的噬菌体进行大肠杆菌的侵染实验。幻灯出示两组实验过程示意图。

A组,35S标记蛋白质的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养,短时间保温。

(短时间?保温?搅拌器搅拌?离心?等的目的分析讨论)

检查放射性:上清液中放射性很强,沉淀物中放射性很弱。细菌裂解后,在新形成的子代噬菌体中没有检测到放射性。说明什么问题?

B组,32P标记DNA的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养,短时间保温。

检查放射性:上清液中放射性很弱,沉淀物中放射性很强。细菌裂解后,在新形成的子代噬菌体中检测到放射性。说明什么问题?

比较两组实验的现象,总结讨论。

知识构建三:DNA是遗传物质

通过活动三的铺垫式设计,让学生理解现代科学技术的发展在生物学上的应用;联系物质的元素组成,分析推理确定标记元素;联系噬菌体的生活方式推理获得32P标记DNA(35S标记蛋白质)的噬菌体的具体方法。在教学过程中,先用噬菌体侵染细菌的模拟动画展示,让学生体验噬菌体的寄生生活,再提出遗传物质是谁的探究问题,这便于学生对沉淀物或上清液中放射性产生原因的理解,便于学生思考和研究试验设计的思路及实验观察的指标。

【活动四】

设疑:遗传物质是否只有DNA一种呢?学生阅读教材P46可知:除了DNA外还有RNA,如烟草花叶病毒,它不是DNA,只含有蛋白质和RNA,在这两种成分中,推测谁是遗传物质?

怎样设计实验证明?(强调设计思路:将RNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察它们在遗传中的作用。)

怎么分开?

如何观察它们在遗传中的作用?

出示实验结果,得出结论

构建知识四:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质

【活动五】

幻灯出示HRV病毒的蛋白质和TMV病毒的RNA重组类型,感染烟叶后,能分离得到什么病毒?

但绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。

构建知识五:DNA是主要的遗传物质

活动四和五是对学生本节课知识掌握的检验,其目的是给学生创造学习情境,进行探究实验的设计训练、提高学生的知识迁移的能力。

【活动六】课堂小结:大多数生物以_____为遗传物质(分析生物类型),少数生物以_____为遗传物质(分析生物类型),所以_____是一切生物的遗传物质,(复习核酸的类型),_____是主要的遗传物质。蛋白质_____是,不是)遗传物质。

情境设计合理,学生获得体验。采用四个检测性问题简单勾勒遗传物质的探索史,直接引入课题,耗时少、目标性明确;活动一、二和活动三还原格里菲斯、艾弗里、蔡斯的经典实验情境,学生可亲临其境合理探索;在此基础上发展出活动四、五的生活情境,以检验学生对两个经典的实验的掌握程度。这些情景设计合理,并环环相扣。

教师的主导性突出有余,学生的主体性体现欠缺。学生的活动大多按老师预设而进行,学生在教师的引导下“跟着感觉走”,教师教得很有成就感,学生是否学得很有成就感,这个问题值得探讨。很多问题教师的指导性意见给得太多。

教师的设问设计合理,回答对象选择欠妥。思维型设问共33个问题,检验性设问共10,侧重点在思维的训练,而且几乎人均1个问题,问题的密集程度适宜。但问题的回答形式多集中于集体或个人的抢答,没有考虑到不同学生思维的速度的快慢性,教师总以最快的学生的回答为标准,进行解读分析,可能会影响教师对学生整体情况的合理判断。

篇4：《高一生物必修2 第三章基因的本质第二节 DNA分子的结构》教学设计

一、教学目标

1.知识目标

⑴举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。

⑵说明基因、DNA和染色体三者之间的关系以及基因的本质。

2.能力目标

⑴运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。

⑵掌握分析材料的方法。

3．情感态度价值观目标

通过了解人类基因组计划和DNA指纹技术的应用，培养热爱科学和爱国主义情感。

二、教学重点和难点

1.教学重点

(1)基因是有遗传效应的DNA片段。

(2)DNA分子具有多样性和特异性。

2.教学难点

脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

三、教学策略

本节教学可用1课时。本节内容既是对本章内容的概括与提升，又为第4章《基因的表达》作铺垫。基于以上考虑，目标1侧重在知识方面，也是本节教学的核心。目标2侧重于运用数学方法的技能。需要说明的是，运用数学方法推算碱基排序的目的是要让学生进一步理解、认同DNA分子结构的多样性和特异性，因此应将目标2的技能要求与目标1的知识要求结合起来。目标3是在前两个目标基础上的进一步提升，也是课程标准中提出的明确要求。

在本节中，教材提供了实证、探究和联系社会实际三个层面的活动内容，教师可以充分利用这些教材资源，组织教学。

1.充分利用“资料分析”，让学生通过对实例的分析和讨论来理解基因与DNA的关系。

仔细品味“资料分析”中的4个材料，可以发现这些资料主要是从遗传现象和数量关系这两方面提供推理依据，引导学生得出“基因是有遗传效应的DNA片段”这一结论。资料1、3，主要是从数量关系上说明基因是DNA分子的片段;资料2、4分别提供了海蜇的绿色荧光蛋白基因和小鼠体内的肥胖基因的相关信息，主要是说明基因具有遗传效应。

在教学过程中，上述资料可以根据需要多次使用，从不同角度帮助学生理解“基因是有遗传效应的DNA片段”。教师可以通过设计一系列问题，让学生从实例中逐步得出基因是DNA分子上的片段、基因具有遗传效应的结论，最终获得基因是有遗传效应的DNA片段这一综合认识。在教学过程中，教师可以借助教材提供的讨论题，也可以根据学生特点重新设计一些问题串，让学生沿着上述逻辑推理过程，得出结论。

在推理过程中，教师应随时关注学生探求问题的路径，引导学生确立事实、推理、结论之间的正确关系，以及知识之间的逻辑关系，引导学生循序渐进，步步深入，顺理成章地得出结论。从上述分析也可以看出，本节内容是培养和训练学生推理能力的良好素材。

2.合理组织探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学问题。

本节的探究活动有别于实验探究。这一探究活动主要是借助于数学方法，所以要侧重数学技能的训练，利用数学思维解决生物学问题。同时，教师还应注意到一个问题，即所有的碱基排列的概率计算是建立在一个假设基础上的(所有碱基对的随机排列都能构成基因)。因此，在将数学模型迁移到生物学问题时，教师一定要提示学生注意：生物学现象的特殊性和数学模型的应用范围。关于概率的教学，可以事先向数学教师请教，以保证不出科学性错误，但不宜涉及过深的数学知识，以学生能理解碱基排列多样性为宜。在将数学模型迁移到碱基排列序列的多样性问题时，应注意分析遗传信息多样性与DNA分子结构特点之间的关系。

3.通过介绍DNA指纹的应用，体现STS教育。

在进行理论探讨后，教师应不失时机地介绍DNA指纹技术的应用，让学生感受到理论知识的奇妙应用。教师可以创设这样的情景：假如你是一名法医，你将如何利用DNA指纹技术来处理案件。教学过程中，教师应该简单介绍一下DNA指纹的有关知识，不要让学生产生误解，以为DNA指纹就是人的基因。实际上，DNA指纹的特异性主要是由于在人(或其他生物)的染色体DNA中，不表达的碱基对中存在着的一部分串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性。在介绍了DNA指纹的法医学用途之后，还可以将视野拓展，介绍DNA指纹在其他领域的应用，如孑遗物种的保存和孑遗动物的繁殖、亲子鉴定等。

四、答案和提示

(一)问题探讨

提示：本节“问题探讨”的目的主要是让学生体会碱基排列顺序的多样性。

(二)资料分析

1.生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。

2.提示：此题旨在引导学生理解遗传效应的含义，并不要求惟一答案。可以结合提供的资料来理解，如能使生物体发出绿色荧光、控制人和动物体的胖瘦，等等。

3.基因是有遗传效应的DNA片段。

(三)探究

1.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

2.提示：在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。

3.提示：可以从进化的角度来分析基因为什么不能是碱基的随机排列。

(四)练习