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第四章 遗传的分子基础
本章规划
在我们学习了遗传和染色体之后，理解了遗传规律与染色体行为的关系，了解了孟德尔的遗传实验，理解了孟德尔定律的本质及其应用等知识。在本章，我们将要学习遗传的分子基础的知识。
1．本章内容组成
本章内容由五节组成：“探索遗传物质的过程”“DNA的结构和DNA的复制”“基因控制蛋白质的合成”“基因突变和基因重组”“关注人类遗传病”。
第一节“探索遗传物质的过程”，介绍了人类对遗传物质的探索过程，着重展示了肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，还着重介绍了DNA提取的方法。通过这部分知识的学习，可以使学生理解人类对遗传物质的本质的认识是一个逐步发展的过程，科学的发展需要科学实验，同时更需要科学家的睿智与坚持。
第二节“DNA的结构和DNA的复制”介绍了DNA双螺旋结构的发现过程、DNA的分子组成及结构特点。关于DNA的复制，教材首先通过“积极思维”介绍了DNA复制的精巧实验，然后从理论角度解释了DNA半保留复制的过程。
第三节“基因控制蛋白质的合成”介绍了基因控制蛋白质合成的转录和翻译的过程以及人类的基因组计划，并穿插介绍了人类对遗传密码子的探索过程和密码子表。
第四节“基因突变和基因重组”通过分析镰刀状贫血症的病因，介绍了基因突变的相关概念和特点，然后介绍了基因重组和重组DNA技术的相关概念。
第五节“关注人类遗传病”介绍了人类遗传病的病因以及相关实例、人类遗传病的检测与预防措施等。
2．本章教材地位
本章教材在学生学习了遗传和染色体之后，理解了遗传规律与染色体行为的关系，了解了孟德尔的遗传实验，理解了孟德尔定律的本质及其应用等知识的基础上，讲述了分子水平上的遗传：探索遗传物质的过程、DNA的结构和DNA的复制、基因控制蛋白质的合成、基因突变和基因重组、关注人类遗传病。促进学生从分子水平理解遗传与变异的本质，同时也为后续知识——“生物的进化”的学习奠定了基础。遗传使得个体代代相传，使物种具有延续性；变异有可能让生物产生适应变化的环境的性状，从而在自然选择中得以生存，并产生新的物种，这也是生物多样性产生的物质基础。本章内容是生物学科的核心知识。
本章内容与前后章节知识有着内在的联系，本章在本模块中具有承上启下的重要作用：经前一部分知识的学习，学生感性地认识到染色体参与生物的遗传过程；初步了解了DNA可能是生物的遗传物质。本章在此基础上，介绍了证明DNA是遗传物质的历史经典实验；然后进一步证明了DNA作为遗传物质所具有的四个特点：结构稳定性、能自我复制、通过复制传递遗传信息、对性状控制、产生可遗传变异。本章内容是对减数分裂与有性生殖、遗传与染色体的延伸，探讨了染色体中哪些成分起着遗传作用以及遗传物质应具有的特点。基因突变与基因重组部分知识是学习生物进化知识的基础，这些知识的学习有助于学生理解达尔文的自然选择学说、理解现代达尔文主义的理论内涵。同时，“重组DNA技术、人类基因组计划”等知识与选修2——“生物科学与社会”等模块具有紧密的联系。
3．本章在技能培养与情感、态度与价值观引导方面的作用
通过“DNA提取”“PTC味盲和基因的关系”等实验的操作，可以培养学生利用生物实验器材进行实验操作的能力、数据的收集与处理能力。
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在本章中将通过回顾探索遗传物质的过程、DNA复制的精巧实验设计、人类对遗传密码子的探索过程等科学史，让学生感受科学家聪慧的头脑与睿智的目光，以及他们坚定不移的科学态度，不迷信、不武断、敢于挑战权威、勇于承认错误的科学品质。通过学习DNA的复制、基因对于蛋白质合成的控制，体会生命活动的复杂性与多元化、感受生命的美，从而尊重生命、关爱生命。对于基因工程等