浙科版必修2第二節(jié)《DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點》教案

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1、最新浙科版必修 2 第二節(jié)《 DNA 的分子結(jié)構(gòu)和特點》教案 一、教材分析 《DNA分子的結(jié)構(gòu)》是人教版高中生物必修II第三章第二節(jié)的內(nèi)容 ，它由 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、 DNA 分子的結(jié)構(gòu)特點以及制作 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu) 模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。與原教材相比 ,本節(jié)教材沒有直接講述 DNA 分子的結(jié)構(gòu) 特點 ,而是以故事講述的方式 , 以科學(xué)家沃森和克里克的研究歷程為主線 ,逐步呈 現(xiàn) DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點 ,并通過學(xué)生動手嘗試建構(gòu) DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 , 加深對 DNA 分子結(jié)構(gòu)特點的理解。本節(jié)教材在編排體系上體現(xiàn)了人們對科學(xué) 觀念的認識過程和方法 , 是進

2、行探究式教學(xué)的極佳素材。 DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型已經(jīng)成為分子生物學(xué)的象征。 從知識結(jié)構(gòu)的 角度看 ,本節(jié)內(nèi)容既是對孟德爾遺傳定律和減數(shù)分裂等相關(guān)生物學(xué)知識的深化理 解，也是現(xiàn)代生物遺傳學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，具中堿基互補配對原則是 DNA吉構(gòu)、DNAL 制以及DNA空制蛋白質(zhì)合成過程中遵循的重要原則。學(xué)生通過科學(xué)的有效的學(xué) 習(xí)，準確理解DN的子的結(jié)構(gòu)特點可以為以后相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和理解奠定良好的 基礎(chǔ)。 二、教學(xué)目標 1、知識目標：（ 1）認識 DNA 分子的結(jié)構(gòu)模型 —— 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型； （ 2）概述 DNA 分子的結(jié)構(gòu)的特點。 2、能力目標：制作DNA螺旋結(jié)構(gòu)模型。 3、情感、

3、態(tài)度與價值觀： （ 1）體驗?zāi)Ｐ蜆?gòu)建在科學(xué)研究中的重要性； （ 2）體驗合作在科學(xué)研究中的重要性； （ 3）體會科學(xué)探索過程的艱辛和樂趣。 （ 4）認同人類對遺傳物質(zhì)的認識是不斷深化、不斷完善的過 程 三、教學(xué)重點 1、 DNA 分子結(jié)構(gòu)的主要特點。 2、制作 DNA 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 四、教學(xué)難點 堿基互補配對原則。 五、重難點的突破方法 通過已知知識的復(fù)習(xí) ,學(xué)生在了解 DNA 分子結(jié)構(gòu)探索歷程的同時 ,嘗試構(gòu)建 DNA 分子結(jié)構(gòu)的模型 ,在體驗科學(xué)探索的過程中獲得新知。教學(xué)過程中以“基 本單位—脫氧核苷酸長鏈—平面脫氧核苷酸雙鏈—立體雙螺旋結(jié)構(gòu)”為主線逐

4、 步深入 ,以“基本單位是什么” ,“脫氧核苷酸如何構(gòu)成脫氧核苷酸長鏈” , “ 脫 氧核苷酸長鏈如何構(gòu)成 DNA 分子”、“堿基排列在螺旋內(nèi)側(cè)還是外側(cè)”、 “堿基對如何連接”等一系列質(zhì)疑為切入點 ,激發(fā)學(xué)生的探索熱情 ,引導(dǎo)學(xué)生動手 構(gòu)建模型并在觀察分析的基礎(chǔ)上總結(jié)并理解 DNA 分子的結(jié)構(gòu)特點。 六、教學(xué)方法 探究法 ——針對制定的教學(xué)目標和學(xué)生已有的知識 , 采用引導(dǎo)式的教學(xué)模式 以問題激發(fā)學(xué)生探究 , 在探究中發(fā)現(xiàn)問題 , 各個擊破解決問題。 模型構(gòu)建法一一學(xué)生在體驗科學(xué)史的同時進行 DNA^子結(jié)構(gòu)的模型建構(gòu)，親 歷科學(xué)探索的歷程 , 充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。 教學(xué)

5、過程中注意教師與學(xué)生的互動 , 以及學(xué)生和學(xué)生之間的互動 , 適時地引 導(dǎo)學(xué)生 , 讓學(xué)生自己去體驗“發(fā)現(xiàn)”的樂趣。通過嚴密的邏輯推理層層深入 , 引 導(dǎo)學(xué)生思考、活躍學(xué)生思維 , 增強學(xué)生對本課內(nèi)容的興趣 , 從而完成既定的教學(xué) 目標。 七、學(xué)情分析 (1)學(xué)生已經(jīng)了解了核酸的元素組成和 DNA勺基本單位,理解了有絲分 裂、減數(shù)分裂和受精作用等過程的特點，懂得DNA＞主要的遺傳物質(zhì)，這為學(xué)習(xí) 新知識奠定了認知基礎(chǔ)。 (2) DNA 分子的結(jié)構(gòu)是抽象的立體空間結(jié)構(gòu) , 學(xué)生的空間想象能力相對較 弱,在教學(xué)過程中可通過學(xué)生自己動手制作模型、觀察模型來認識 DN的子的雙 螺旋結(jié)構(gòu)

6、模型的結(jié)構(gòu)要點以及特性。 (3)高中學(xué)生具備了一定的認知能力，對事物的探究欲比較強烈，但往往對 探究的目的、過程以及結(jié)論的形成缺乏理性的思考 ，所以教師在學(xué)生探究的過程 中要進行適當?shù)囊龑?dǎo)。 八、學(xué)習(xí)方法 模型構(gòu)建法一一學(xué)生在分析相關(guān)資料的基礎(chǔ)上動手構(gòu)建物理模型 ，化抽象為形 象。 分析歸納法一一學(xué)會將模型建構(gòu)過程中獲得的信息進行匯總和分析 ，得出結(jié)論, 養(yǎng)成善于分析，善于討論交流的習(xí)慣。 合作學(xué)習(xí)法一一在實踐中提高合作能力、合作技巧 ，學(xué)會發(fā)揚各自特點，優(yōu)勢 互補，資源共享，達到共同進步。 九、設(shè)計思想 “大膽嘗試是成功的一半?！? 本節(jié)課以新課程教學(xué)理念為指導(dǎo)，充分利用教

7、材資源，創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生圍繞 DNA分子結(jié)構(gòu)的探索史開展自主探究活動。組織學(xué)生嘗試構(gòu)建 DNA分子的結(jié) 構(gòu)模型，引導(dǎo)學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)問題、積極思考、解決問題 ，讓學(xué)生在“創(chuàng)造”中 獲取新知識，把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學(xué)的探究過程。在構(gòu)建模型的探究 中注意引導(dǎo)學(xué)生之間進行合作學(xué)習(xí)和討論交流，共同完成探究過程；并在觀察思 考的基礎(chǔ)上進行比較和歸納，水到渠成得出DN A分子結(jié)構(gòu)的主要特點，同時體會 科學(xué)發(fā)展史中蘊含的科學(xué)方法和科學(xué)思想，達到在探究活動中獲得知識的教學(xué)目 標。 、 課 前 準 備 1 . 課件：DNA分子的結(jié)構(gòu)的相關(guān)課件。 2 .教具準備：學(xué)生準備制作 DN的子結(jié)構(gòu)的材料。

8、 卜一、教學(xué)過程 教師的組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動 教學(xué)意 圖  創(chuàng)設(shè)情景 【展示圖片】美國冷泉港DNA的雕塑 學(xué)生觀察 通過圖 導(dǎo)入新課 【設(shè)問】（1）這是矗立在被譽為 世界生命 片和提 科學(xué)圣地”的美國冷泉港實驗室的 問引入， 一個具有獨特形狀的雕塑，你以前 激發(fā)學(xué) 見過這樣的雕塑嗎？ 生學(xué)習(xí) 這就是DNA分子的結(jié)構(gòu)模型 興趣。 【提出問題】請同學(xué)們仔細觀察這個雕塑有 什么特點？） 通過學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道 DNA是主要的遺傳 信息攜帶者。那么 DNA分子是怎樣儲存遺

9、 傳信息的呢？要回答這些問題，首先需要弄清 DNA的結(jié)構(gòu)。 探究一 上學(xué)期我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些有關(guān) DNA 學(xué)生思考回 復(fù)習(xí)回 DNA的 的相關(guān)內(nèi)容，我們一起來回顧一下。 答 顧，為新 基本單位 【提問】1、組成DNA的基本單位是什么 內(nèi)容的 是什么？ 嗎？（脫氧核甘酸） 學(xué)習(xí)奠 2、每個脫氧核甘酸是由哪幾部 學(xué)生思考， 定基礎(chǔ) 分構(gòu)成的？ 并從準備的 ［講述］圓形硬紙片代表磷酸基 模擬實驗材 團,五邊形代表脫氧核糖，四 料中找出對 模型構(gòu)建 種顏色的長方形代表四種堿 基，

10、 應(yīng)的模型。 培養(yǎng)學(xué) —— 脫氧核甘 （1分子脫氧核糖+1分子堿基 生動手 能力 酸 =1分子脫氧核甘；1分子脫 氧核甘+1分子磷酸=1分子 脫氧核甘酸） 培養(yǎng)學(xué) 9 / 9 探究二 4種脫氧 核甘酸如 何形成 DNA分 子？ 模型構(gòu)建 ［展示］脫氧核甘酸的結(jié)構(gòu)示意圖 （先展示核苜的結(jié)構(gòu)，冉連接磷酸分子） 3、組成DNA的堿基肩哪幾種？ （A —腺喋吟,T—胸腺喀呢, C 一胞喀呢,G —鳥喋吟） ［展示］四種堿基的結(jié)構(gòu)示意圖，比 較喋吟（雙環(huán)）和喀噬（單環(huán)）分子結(jié)構(gòu)的 差異。以及腺喋吟脫氧核甘酸的結(jié)

11、構(gòu)示意 圖。 【講述】 略長些的代表喋吟，短的代表喀 噬；可以用雙面膠模擬化學(xué)鍵，請同 學(xué)們將這些小分子連接起來，制作出 脫氧核甘酸模型。 【提問】脫氧核甘酸有幾種？（四種）那么 請同學(xué)們分組完成四種脫氧核甘酸的模型制 作。 【引導(dǎo)】教師用多媒體展示正確的鏈接方 法。（重點講解堿基、磷酸與脫 氧核糖的碳原子的位置關(guān)系） 學(xué)生動手 制作DNA 的基本單位 模型。 生的判 斷能力 【提問】1、4種脫氧核甘酸怎樣才連接成 DNA分子呢？ 【展示】用多媒體出示連接的方法。 【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生觀察幻燈片以及自己制作 引導(dǎo)學(xué)生討 論尋找解決 問題的辦 法， 學(xué)生動手連 接脫氧

12、核甘 酸長鏈，并 展示成果 激發(fā)學(xué) 生積極 思考，探 究問題 的能力 二一脫 的模型，發(fā)現(xiàn)脫氧核甘酸鏈中堿基的 氧核甘酸 排列順序是可以不相同的這一特 鏈 點。 【提問】脫氧核甘酸構(gòu)成長鏈結(jié)構(gòu)是當時科 學(xué)界的共識。那么脫氧核甘酸長鏈是如何構(gòu) 成具有獨特雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子的呢？

13、 【資料】當時的很多科學(xué)家都積極參與了探 閱讀相關(guān)資 探究三 索DNA分子結(jié)構(gòu)的研究，其中最為執(zhí)著的是 料,了解科 探究 沃森和克里克。他們以威爾金斯和富蘭克林 學(xué)探索的歷 提供的DNA衍射圖譜為基礎(chǔ)，推算出DNA 史 DNA分 子的堿基 呈螺旋結(jié)構(gòu)。他們嘗試構(gòu)建過很多雙螺旋和 三螺旋的模型，構(gòu)建了雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。新的 排列位置 問題聚焦在“堿基排在螺旋外側(cè)，還是螺旋內(nèi) 側(cè)”。 【展示】堿基排在雙螺旋外側(cè)的示意圖 【提問】堿基排列在外側(cè)的模型合理嗎？要

14、 模型構(gòu)建 學(xué)生積極思 求學(xué)生閱讀教材P48相關(guān)材料,然后構(gòu)建堿基 考并嘗試構(gòu) 三----脫 排在雙螺旋內(nèi)側(cè)的DNA結(jié)構(gòu)模型。 氧核甘酸 建堿基排列 在螺旋內(nèi)側(cè) 雙鏈 的模型 【展示】完成情況較好的模型以及堿制卜列 在雙螺旋內(nèi)側(cè)的示意圖 探究四 【提問】堿基對通過怎樣的方式連接起來？ 學(xué)生根據(jù)資 培養(yǎng)學(xué) 探究 【展示】學(xué)生制作模型中兩種/、同的堿基配 料和組間評 生思考 DNA分 對方式。 價,修改模 和動手  子的雙螺 旋結(jié)構(gòu) 模型構(gòu)建 四

15、--DNA 分子的雙 螺旋結(jié)構(gòu) 型,并構(gòu)建 DNA結(jié)構(gòu) 立體模型。 能力 【資料】奧地利著名生物化學(xué)家查用夫研究 得出：腺喋吟（A的量總是等于胸腺喀呢 （T）的量，鳥喋吟（G）的量總是等于胞喀 噬（C）的量。 【展示】按照堿基互補配對原則連接的結(jié)構(gòu) 模型。 【引導(dǎo)】如何將DNA分子的平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變 為立體的雙螺旋結(jié)構(gòu)？ 【展示】DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 探究五 觀察 DNA分 子的雙螺 旋結(jié)構(gòu)的 特點 【觀察】學(xué)生觀察DNA分子的結(jié)構(gòu)模型。 【提問】DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)肩什么特 點？ 【展示】結(jié)合DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，逐點 展開DNA分子的結(jié)構(gòu)要點

16、： ⑴兩條鏈反向平行盤旋為雙螺旋 結(jié)構(gòu)； ⑵外側(cè)為磷酸和脫氧核糖交替連 接構(gòu)成基本骨架； ⑶內(nèi)側(cè)為氫鍵連接成堿基對，以堿 基互補原則配對。（由此引出 穩(wěn)定性？ ？） 學(xué)生觀察討 論 培養(yǎng)學(xué) 生觀察 能力 探究六 模型分 【引導(dǎo)】學(xué)生比較相鄰組制作的模型是否相 同，并嘗試尋找出現(xiàn)差異的原因。 對比模 型，發(fā)現(xiàn) 觀 察模  析：DNA 分子的結(jié) 構(gòu)具有多 樣性和特 異性 【總結(jié)】堿基排列順序的多樣性構(gòu)成 DNA分 子的多樣性，特定的堿制例順序構(gòu)成了每 一個DNA分子的特異性。穩(wěn)定性、多樣性和 特異性是DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的三大特 點。 DNA分子結(jié) 構(gòu)的不同

17、體 現(xiàn)在堿基對 的排列順序 不同。 型，總 結(jié)結(jié) 論。 學(xué)生活動 【習(xí)題】出示相關(guān)的試題 學(xué)生思考回 培養(yǎng)學(xué) 答 生對新 知識應(yīng) 用能力 歸納總結(jié) 【小結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容進行總結(jié) 學(xué)生總結(jié) 培養(yǎng)學(xué) 【提問】本節(jié)課你們學(xué)到了哪些知識？ 生的歸 納總結(jié) 能力 十二、板書設(shè)計: 第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu) 一、DNA分子的結(jié)構(gòu) 脫氧核甘酸一脫氧核甘酸長鏈一 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu) （基本單位）（平面結(jié)構(gòu)） （空間結(jié)構(gòu)） 二、DNA分子的結(jié)構(gòu)要點 1、 .兩條鏈；反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu) 2、 .外側(cè)：磷酸+脫氧核糖一一基本骨架 3、 內(nèi)側(cè)：堿基對（堿基互補配對： A=T, 5G） 三、DN砌子的特性 1、.穩(wěn)定性 2、多樣性 3、特異性