科学前沿 组装细胞优质课一等奖

生物

教案

高2021级

教师

魏海燕

《DNA的分子结构》

一、教材分析

1.1

本节教材的地位和作用

《DNA分子的结构》是编写在高中新教材（人教版）生物必修2的第3章第2节，需要2个课时，本教学设计是第1课时。它在教材中起着承前启后的作用，一方面，本节内容是从分子水平上进一步认识基因的本质，是在前两章的基础上完成的；另一方面，又为后面基因的表达、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。所以说《DNA分子结构》是高中生物重要内容之一。

1.2

教材内容的结构特点

教材没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是首先采取讲故事的形式，以科学家沃森、克里克的研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。这样使学生不仅能自然的了解到DNA双螺旋结构的主要特点，还能感悟科学家锲而不舍的科学精神，从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。

二、学生分析

DNA分子是一个微观的化学反应过程，学生理解起来可能有一定的困难，通过动手构建DNA平面结构模型将DNA分子直观形象地表示出来，帮助学生理解。

三、教学目标

知识目标：识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类

了解DNA双螺旋结构模型的构建历程

理解DNA分子的结构特点以及特性

能力目标：制作DNA平面结构模型。

情感目标：认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。

四、教学重难点

重点：制作DNA分子的平面结构模型

难点：DNA分子结构的主要特点

五、教学方法

教法：采用观察法、讨论法、实验法、探究法、问答法等教学方法。

六、教学过程

1

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教师

魏海燕

教学

内容

教师活动

学生活动

设计意图



播放视频：2018年10月28日10时

1. 强化学生遵守公08分，重庆市万州区一大巴车在万州长江二桥观看、思考

共交通安全的意识

桥面与小轿车发生碰撞后，坠入江中。事故原

2. 引入为什么可以引入

因是一名乘客与驾驶员发生争执互殴引发。救通过DNA鉴定遇难者援人原奋力搜救，找到13名遇难者遗体，通过身份。 DNA鉴定死者身份全部确认。

引入课题：DNA分子的结构

1.

回答问

题

1回顾之前学习的知展示学习目标

2.

制作脱识，以之作为新知识1.说出DNA双螺旋结构模型的构建历程

氧核苷学习的基石。

酸

2.制作DNA分子的平面模型

3.

制作脱2.动手制作模型，深3.写出DNA分子结构的主要特点

氧核苷刻理解脱氧核苷酸的DNA基础知识的回顾，请一位同学来回答：

酸链

结构

关于1）基本单位：脱氧核糖核苷酸

3.掌握磷酸二酯键的DNA（其组成为

1分子磷酸

+

1分子五碳糖

+ 1分连接位置

基础子含氮碱基

）

知识T：我们用图形来表示，圆圈代表的是磷酸，五边形的回代表的是脱氧核糖，长方形代表的是含氮碱基，脱氧核顾

糖和含氮碱基一起称为核苷，再加上磷酸一起叫做核苷酸。不同的核苷酸之前的区别仅仅是碱基不同，碱基共有4中，分别是A、T、C、G。也就是说有四种脱氧核苷酸，分别是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷酸和鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。四种脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接成核苷酸链。

2）基本单位之间通过磷酸二酯键连接在一起。

DNA资料2： 1951年，英国科学家(威尔金斯和富兰克本内容以1.

这个内容属于比双螺林)提供了DNA的X射线衍射图谱，这一发现深深的激老师的讲述较抽象的内容，所旋结励了两位科学家沃森和克里克，他们通过这个照片发现为主

以老师讲述为主，构模DNA不是一个平面结构，而是一个螺旋的立体结构。在

学生认真听讲。

型构最开始他们构建了三链螺旋，但是以失败告终。他们并

建历没有气馁，而是继续构建了双链螺旋模型，最终获得成

程

功。在这个过程中他们克服了很多的难题：

（1）首先，2条脱氧核苷酸链是如何排列的？

学生用模

型试着排列

2

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资料3：

组成DNA的脱氧核糖和磷酸具有亲水性，而

2.

让学生知道一项DNA碱基有疏水性。

研究不是一个人双螺

单打独斗的结构，旋结结论：脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，碱基排列根据资料是结合了不同学构模在内侧

3 ，学生选科领域不同科学型构家智慧的结晶。

建历最开始沃森和克里克将相同碱基进出配对，即A出正确的排

程

与A配，G与G配。但是，化学家指出这种配对是不符列方法

合化学规律的。

资料4： 1952，生物化学家查哥夫提出：DNA中腺

嘌呤（A）的含量等于胸腺嘧啶（T），鸟嘌呤（G）的

3．培养学生动手和整量总是等于胞嘧啶（C）

合资料的能力

沃森、克里克改变他们的配对方式，让A与T配对，

G与C配对。碱基之间通过氢键连接，A、T之间2个氢

键，G、C之间3个氢键。这种配对方式叫碱基互补配

对。

利用碱基

互补配对原

可能有的同学已经发现两条脱氧核苷酸链的方向则制作DNA

是相反的，这种叫反向平行。这是因为沃森和克里克在分子的平面4.培养学生的动手能构建的过程中发现，只有两条链反向平行，DNA分子才模型

力

能螺旋形成一个稳定的结构。

（展示模型）这就是我们现在所看到的DNA双螺旋

模型结构。

请同学根据碱基互补配对原则制作一副DNA结构

的平面模型

展示成果

三．DNA分子结构特点

（1）DNA分子是由 条链按 方式盘存成双

总结

DNA螺旋结构。

学生总结增强学生的记忆

分子（2）DNA分子中 交替连接，排列在回答

结构

特点

外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

（3）两条链上的碱基通过 键连接成碱基对，并且碱基配对有一定规律：A与 配对，G与 配对。

欣赏

学生观看

培养学生将知识应螺旋 美丽的双螺旋结构被应用于各种设计中，现在让我们用于生活的能力

之美

一起来感受一下螺旋之美吧！

情感

升华

同学们通过这结课，我们不仅学会了DNA分子双螺

3

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旋结构的构建，更是深刻的认识到科学的道路是坎坷不平，我们要发扬前人们吃苦耐劳、艰苦卓越的精神，继续走在科学的道路上。

七、板书设计

DNA的分子结构

一、基本单位：核苷酸

A：腺嘌呤

T：胸腺嘧啶

C：胞嘧啶

G：鸟嘌呤

二、

DNA的结构

两条链反向平行

双螺旋

外侧：基本骨架

内侧：碱基互补配对，氢键

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