DNA分子的结构公开课教案

<>教学设计

执教人

罗红山

课题

DNA分子的结构（第一课时）

主备人

教材分析

罗红山

审定人

授课时间

2018年3月

23 日

本节内容是高中生物苏教版必修2（遗传和进化）第四章（遗传的分子基础）第二节DNA分子的结构（第一课时），本节课是在学生学习了“DNA是主要的遗传物质”之后，继续从分子水平上进一步阐明遗传的本质。DNA双螺旋结构的特点和碱基互补配对原则是学习“DNA分子的复制”和“基因表达”等内容的基础。本节课教材没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，通过学生动手尝试建构模型，加深对DNA分子结构特点的理解。在构建模型的探究活动中，教师要引导学生开展合作学习，积极参与讨论交流，不断发现问题和解决问题，让学生在自我创造中学会制作DNA双螺旋结构模型，并获取DNA分子结构的特点。为后面的学习奠定了基础，起着承前启后的作用。

由于本班学生基础较好，但个体差异较大，根据学生现有知识、身心发展规律，学生在口头语言表达和书面语言表达方面，已经具备了一定的能力。懂得DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。高中学生具备一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立，具备自主合作探究教学的条件。同时采用多媒体课件展示相关图片、模型制作及演示模型，进行有效引导和训练。

自学目标（基础知识）

1、了解DNA分子双螺旋结构的发现过程； 2、学会制作DNA双螺旋结构模型；

3、掌握DNA分子结构的主要特点。

合作目标（重点知识）：

1、学会制作DNA双螺旋结构模型；

2、掌握DNA分子结构的主要特点。

探究目标（难点知识）：掌握DNA分子结构的主要特点

情感态度价值观目标：学习科学家锲而不舍、执着追求、合作交流的精神，感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。

教学方法

观察法；合作探究法；讨论法；多媒体辅助法

PPT课件；彩纸（圆形表示磷酸，五边形表示脱氧核糖，长方形表示含氮碱基，用笔画出相关化学键

），塑料袋，固体胶，DNA双链片段贴图，DNA双螺旋结构模型组件

1

课类

新授课

（探究活动型

）

学情分析

教

学

目

标

课前准备

教学

过程

PPT播放12月9日

据美媒报道，北加州地区爆发的野火造成44人死亡，摧毁了了8900所住房和其他建筑物。有的死者难以辨认。救火人员可以通过什么方法帮助死去的人们找到家人？

新课讲授：

导入新课

展示教

学目标

一、回顾历史

PPT展示并讲解：

1、了解DNA分子双螺旋结构的发现过程；

2、学会制作DNA双螺旋结构模型；

3、掌握DNA分子结构的主要特点。

图片展示：

1.20世纪30年代后期，瑞典的科学家们证明DNA分子是不对称的；

2.1951年美国生物化学家查戈夫定量分析DNA分子的碱基组成后，发现数量关系：腺嘌呤A=胸腺嘧啶T，鸟嘌呤G=胞嘧啶C；

3.1952年英国化学家富兰克琳（R. E. Franklin）等采用X射线衍射技术拍摄到DNA分子结构的照片，确认DNA分子为螺旋结构，并且是由不止一条链构成的；

4.1953年美国科学家沃森（J. D. Watson）（左）和英国科学家克里克（F. Crick）（右）提出DNA分子的双螺旋结构模型。

2

教师

活动

设计意图

从身

边发

生的

热点

新闻展开讨论，学生抢答：DNA鉴定

入手激发学生学习兴趣

学生

活动

学生观看并记住学习任务

让学生明确学习目标

学生了解并识记

体会科学

家善于捕获和分析信息

合作研究精神为自主探究做准备

二、

DNA分子的结构（合作探究）

1.DNA的组成元素

2、DNA基本组成单位

3、构建DNA双螺旋模型

活动一：

用彩纸组装一个脱氧核苷酸

活动二：彩纸组装1条脱氧核苷酸链

图片展示DNA分子元素分布，让学生讨论发现了几种元素？

课件展示其基本组成单位，讨论：DNA初步水解和彻底水解产生了什么？

分组制作时，教师巡视并指导，2分钟后，检查各组模型，并随机展示、点评1到2个作品

【认识】脱氧核苷酸的种类（4种）

课件展示并让学生抢答

PPPPAGTC

分组讨论并回答：C、H、O、N、P5种元素

分组讨论并回答：

DNA---脱氧核苷酸---含氮碱基、脱氧核糖、磷酸

学生分组制作模型

学生回答：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，

胸腺嘧啶脱氧核苷酸

培养学生观察分析能力

培养学生动手操作能力

3

活动三：彩纸组装2条脱氧核苷酸链

活动四：构建DNA双螺旋结构及视频介绍

介绍磷酸二酯键连接位置，让学

分组制作模型

生分组制作，教师巡视并指导，5

分钟后，检查各组模型，随机抽1

组学生上讲台展示并讲解，点评1

到2个作品

课件展示双链片段，介绍氢键

连接位置，让学生分组制作，教师小组合作制作模型

巡视并指导，5分钟后，检查各组学生展开讨论，学生甲回答：

模型，随机抽1组学生上讲台展示(1)DNA由2 条脱氧核苷酸链组成，这两条链按

反向平行并讲解。

各组模型完成后，引导学生的方式形成。

观察不同小组制作的模型是否完(2)外侧：脱氧核糖和

磷酸

交全一样。

教师进行规范性点评，替连接构成主链基本骨架。

指出：长度不同应表达为DNA分子(3)内侧：两条链上的碱基通过所含脱氧核苷酸的数量不同，碱基

氢键连接成

碱基对

。碱对不同应表达为碱基对的排序不基互补配对遵循以下原则：A==T(两个氢键)、G≡C(三个氢同。

分组讨论，根据平面结构，同键)。

学们有什么发现?

视频播放DNA分子双螺旋

学生观看并思考其特点

4

引导学生自主探究脱氧核苷酸链的连接方式

创设情境

引导学生探究两条脱氧核苷酸链的构建方式

培养学生观察能力

4.DNA分子结构的特点

回归主题：

小结：

介绍其直径及垂直距离，采用

了物理构建模型。

学生组装并介绍其特点：白色提供双螺旋模型：

表示磷酸，黑色表示脱氧核糖，若蓝色表示A，红色表示T，则蛋黄色表示G，绿色表示C。

学生回答：

1、特异性：碱基对的特定排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性。

2、多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。例如：在生物体内，一个DNA分子有4000个碱基

对，这些碱基对可能的排列方让一位学生上讲台来模拟并式就有

4

4000

种。

介绍其特点，引导学生总结DNA分3、稳定性：碱基互补配对原则子结构的三个主要特点？

保证了双螺旋结构的DNA分子

具有很强的稳定性。（G、C碱

基对比例越高，DNA分子越稳

定，即热稳定性越高）

美国加州大火中死者DNA通学生讨论回答：DNA通过碱基过什么来储存大量的遗传信息？

对的排列顺序（即脱氧核苷酸

的排列顺序）储存大量的遗传

信息。

通过这次大火事故，人的生命

只有一次，所以请同学们珍惜生

命。了解《森林法》，保护森林，

引导学生完成

学生自主完成

培养学生识别能力

及时进行情感教育和法制教育

培养学生归纳能力

5

板书设计

第二节DNA分子的结构

练习反馈

教学反思

一、回顾历史

二、DNA分子的结构

1、组成元素：C、H、O、N、P5种元素

2、基本组成单位：脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）

3、构建DNA双螺旋模型

4.DNA分子结构的特点：特异性，多样性，稳定性

判断常考语句，澄清易混易错

(1)沃森和克里克研究DNA分子的

结构时，运用了构建物理模型的方

法(

)

(2)富兰克林和威尔金斯对DNA双

螺旋结构模型的建立也作出了巨

大的贡献

(

) 学生练习并抢答

检测(3)双链DNA分子中一条链上相邻学习核苷酸上的磷酸和脱氧核糖是通效果

过氢键连接的(

) (4)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定(

) (5)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差(

) (6)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(

) 为了增强学生对模型构建过程的印象，设计学生活动，体验制备DNA双螺旋模型构建过程，提高课堂教学的参与度和广度，增强小组合作能力，以问题串的形式提示学生模型构建过程中应注意的问题，让学生在进行活动时有条理、有思考，活动结束时，以小组为单位进行模型展示，通过微课讲解，激发学生的求知欲，并且有效利用学生的展示，对比、提问进而引出DNA分子的三大特点。注重对学生情感、态度、价值观的教育，如团结合作、坚持不懈等科学精神的渗透教育，及时进行学科法制教育的渗透。

让学生思路清晰

6