DNA分子的结构课程导入及其完整教案

教学设计

内容:苏教版高中生物必修二

第四章 遗传的分子基础

第二节DNA分子的结构

一、设计思路：

本课采用“课前预习-课堂探究活动-自主整理反思”的流程开展学习，以“导学案”为依托，充分让学生自主参与课堂，动手合作探究，激发学生主动学习的兴趣，实现在主动探究合作交流中深刻认识DNA分子的结构，提升分析问题和解决问题的能力，增强对学生生物学核心素养的培养，从而实现让学生深度参与教学，深刻掌握教学内容。

二、教学目标

1．

知识方面：概述DNA分子结构的主要特点

2．

能力方面：①对图片及模型的观察和分析能力

②交流合作学习的能力

③模型的建构能力

3．

情感态度和价值观方面：认识合作在解决科学问题时的必要性和重要性；体会科学发展的曲折历程，人类认识遗传物质的过程。

三、教学重点

1． DNA分子结构的主要特点

2．

制作DNA双螺旋结构模型

四、教学难点：DNA分子结构的主要特点

五、教学方法：采用PPT演示，交流讨论，合作探究的教学方法

六、课前准备：教师：多媒体课件

学生：自主完成导学案，课前分9组，6人每组

七、教学用具： DNA分子结构的球棍模型；

1

DNA分子的纸片模型（蓝色五边形—脱氧核糖108个；绿色圆形—磷酸；长方形-碱基（黄色-腺嘌呤，粉色-胸腺嘧啶，红色-鸟嘌呤，绿色-胞嘧啶）108个），订书机9个，订书钉9盒

八、教学过程

1、导入新课：通过上节课《遗传物质的探索过程》的学习，我们知道DNA分子是绝大多数生物的遗传物质，而以DNA分子的结构发展出的DNA测序技术在现代社会的亲子鉴定，遗骸确认和刑侦破案中有着广泛的应用（PPT展示）。导入本课——《DNA分子的结构》。

2、展示本节课的学习目标：

（1）了解DNA分子结构的发现

（2）概述DNA分子结构的主要特点

（3）说明基因和遗传信息的关系，概述DNA分子的多样性和特异性

3、复习回顾必修一关于DNA分子的组成的知识：鉴于学生有必修一关于DNA分子组成的基本认识，复习其基本单位脱氧核苷酸，以及脱氧核苷酸的分子组成，为本课的构建模型活动建立基础知识。

4、活动一：学生简述解开DNA分子结构之谜：通过学生的课前预习和自主整理简述DNA分子发现的过程，了解科学发现史实的曲折不易，体验科学家们锲而不舍的科学探究精神。

（1）19世纪30年代人们对DNA结构的认识程度如何？（DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链，呈螺旋结构。）

（2）奥地利生物化学家查哥夫的新发现如何？（定量分析碱基组成得到腺嘌呤与胸腺嘧啶含量相等，胞嘧啶和鸟嘌呤含量相等。）

（3）科学家富兰克林和威尔金斯又有怎样的新发现？（通过拍摄DNA的照片发现DNA是双链结构而非单链。）

（4）沃森和克里克结合几位科学家的研究成果，提出了怎样的结论？他们采用了怎样的方法解决问题？（DNA分子的双螺旋结构）

（5）他们默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？（多学科的综合应用、2

精诚的合作、失败面前锲而不舍的精神、在学习和工作中要善于沟通、勤于积累、善于总结、勇于实践，不要轻言放弃。

……）

5、活动二：构建DNA分子的结构模型：组织每组学生利用准备好的各种纸片进行DNA双螺旋模型制作，并进行展示和交流。时间20分钟左右。

引导：提示学生学习科学家们的研究历程，先将脱氧核苷酸连接成一条长链，再考虑碱基互补配对原则连接成平面双链结构。

学生遇到的问题预设：（1）脱氧核糖和磷酸及碱基的连接位点问题。

（2）如何体现AT、CG碱基对之间连接的氢键数量问题。

（3）订书机如何订才能让整个平面结构更加牢固美观。

在学生活动中，教师巡视指导，了解学生构建模型的进度以及出现的问题，引导他们找出解决的办法。

（1）

通过板书引导脱氧核糖和磷酸以及碱基的连接位点，两条链脱氧核糖的排列方向的区别。

（2）

AT之间订两根订书钉，GC之间订三根订书钉以表示两个氢键和三个氢键。

（3）

纸片之间的连接稍微重叠，以便连接更加紧密。

（4）

小组之间可以连接DNA片段形成更长的DNA片段，并在在班级展示。

6、活动三：归纳DNA分子的特性：以导学案的问题为提纲，学生思考讨论，教师适当引导，分析模型，进而总结出DNA分子的特性。

问题设置：（1）各个小组之间构建的DNA分子模型基本相同，仔细观察相同的是什么？不同的部分又是什么？

（2）DNA分子碱基的排列顺序是千变万化的体现出DNA分子具有什么特性？每个DNA分子又具有独特的碱基排序又体现了DNA分子的什么特性呢？

通过对比各小组制作的DNA模型，发现不同DNA 分子的结构并不尽相同，差异表现在DNA双链碱基对的排列顺序不同，碱基排列顺序的千变万化构成DNA分子的多样性，而特定的碱基排列顺序构成每一个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。

九、整理反思

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学生将本课问题以及导学案中的相关知识进行归纳整理和反思。并完成导学案后的巩固习题。时间约5分钟。

教学反思：

这堂课在学生已有的知识上，利用容易获得的纸片、订书机为材料当堂组织学生进行DNA分子结构模型的构建，使学生清晰认识到DNA分子的结构。学生在课堂上主动参与，小组成员之间密切合作，积极主动展示小组合作的成果。通过探究活动归纳总结DNA分子的结构特点，水到渠成，符合学生的认识发展规律，全方位调动学生的积极性。

整节课中，尽量留更多的空间给学生，更多展示自己的机会，通过师生互动，学生基本做到了自主合作和探究学习，较好实现了本节课的教学目标。

此外，本节课中可改进的地方在于DNA模型材料没有体现出脱氧核糖和磷酸的链接位点问题，值得深入探究以改进模型构建。

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