2022浙科版必修2第二節(jié)《DNA的分子結構和特點》word教案

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1、2022浙科版必修2第二節(jié)《DNA的分子結構和特點》word教案 一、教材分析? ?《DNA分子的結構》是人教版高中生物必修Ⅱ第三章第二節(jié)的內容，它由DNA雙螺旋結構模型的構建、DNA分子的結構特點以及制作DNA雙螺旋結構模型三部分內容構成。與原教材相比，本節(jié)教材沒有直接講述DNA分子的結構特點，而是以故事講述的方式，以科學家沃森和克里克的研究歷程為主線，逐步呈現DNA雙螺旋結構模型的要點，并通過學生動手嘗試建構DNA雙螺旋結構模型，加深對DNA分子結構特點的理解。本節(jié)教材在編排體系上體現了人們對科學觀念的認識過程和方法，是進行探究式教學的極佳素材。 DNA分子的雙螺旋結構模型已經成為

2、分子生物學的象征。從知識結構的角度看，本節(jié)內容既是對孟德爾遺傳定律和減數分裂等相關生物學知識的深化理解，也是現代生物遺傳學學習的基礎，其中堿基互補配對原則是DNA結構、DNA復制以及DNA控制蛋白質合成過程中遵循的重要原則。學生通過科學的有效的學習，準確理解DNA分子的結構特點可以為以后相關知識的學習和理解奠定良好的基礎。 二、教學目標 1、知識目標：（1）認識DNA分子的結構模型——雙螺旋結構模型； （2）概述DNA分子的結構的特點。 2、能力目標：制作DNA雙螺旋結構模型。 3、情感、態(tài)度與價值觀： （1）體驗模型構建在科學研究中的重要性；

3、 （2）體驗合作在科學研究中的重要性； （3）體會科學探索過程的艱辛和樂趣。 （4）認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程 三、教學重點 1、DNA分子結構的主要特點。 2、制作DNA分子雙螺旋結構模型。 四、教學難點 堿基互補配對原則。 五、重難點的突破方法 通過已知知識的復習，學生在了解DNA分子結構探索歷程的同時，嘗試構建DNA分子結構的模型，在體驗科學探索的過程中獲得新知。教學過程中以“基本單位—脫氧核苷酸長鏈—平面脫氧核苷酸雙鏈—立體雙螺旋結構”為主線逐步深入，以“基

4、本單位是什么”，“脫氧核苷酸如何構成脫氧核苷酸長鏈”，“ 脫氧核苷酸長鏈如何構成DNA分子”、“堿基排列在螺旋內側還是外側”、“堿基對如何連接”等一系列質疑為切入點，激發(fā)學生的探索熱情，引導學生動手構建模型并在觀察分析的基礎上總結并理解DNA分子的結構特點。 六、教學方法 探究法——針對制定的教學目標和學生已有的知識，采用引導式的教學模式，以問題激發(fā)學生探究，在探究中發(fā)現問題，各個擊破解決問題。 模型構建法——學生在體驗科學史的同時進行DNA分子結構的模型建構，親歷科學探索的歷程，充分發(fā)揮學生學習的主體性。 教學過程中注意教師與學生的互動，以及學生和學生之間的互動，適時地引導學

5、生，讓學生自己去體驗“發(fā)現”的樂趣。通過嚴密的邏輯推理層層深入，引導學生思考、活躍學生思維，增強學生對本課內容的興趣，從而完成既定的教學目標。 七、學情分析 （1）學生已經了解了核酸的元素組成和DNA的基本單位，理解了有絲分裂、減數分裂和受精作用等過程的特點，懂得DNA是主要的遺傳物質，這為學習新知識奠定了認知基礎。 (2) DNA分子的結構是抽象的立體空間結構，學生的空間想象能力相對較弱，在教學過程中可通過學生自己動手制作模型、觀察模型來認識DNA分子的雙螺旋結構模型的結構要點以及特性。 （3）高中學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、過程以及結論的形

6、成缺乏理性的思考，所以教師在學生探究的過程中要進行適當的引導。 八、學習方法 模型構建法——學生在分析相關資料的基礎上動手構建物理模型，化抽象為形象。 分析歸納法——學會將模型建構過程中獲得的信息進行匯總和分析，得出結論，養(yǎng)成善于分析，善于討論交流的習慣。 合作學習法——在實踐中提高合作能力、合作技巧，學會發(fā)揚各自特點，優(yōu)勢互補，資源共享，達到共同進步。 九、設計思想 “大膽嘗試是成功的一半。” 本節(jié)課以新課程教學理念為指導，充分利用教材資源，創(chuàng)設情景，讓學生圍繞DNA分子結構的探索史開展自主探究活動。組織學生嘗試構建DNA分子的結構模型，引導學生在探究中發(fā)現問題

7、、積極思考、解決問題，讓學生在“創(chuàng)造”中獲取新知識，把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學的探究過程。在構建模型的探究中注意引導學生之間進行合作學習和討論交流，共同完成探究過程；并在觀察思考的基礎上進行比較和歸納，水到渠成得出DN A分子結構的主要特點，同時體會科學發(fā)展史中蘊含的科學方法和科學思想，達到在探究活動中獲得知識的教學目標。 十、課前準備 1．課件：DNA分子的結構的相關課件。 2．教具準備：學生準備制作DNA分子結構的材料。 十一、教學過程 教師的組織和引導 學生活動 教學意圖 創(chuàng)設情景 導入新課 【展示圖片】美國冷泉港DNA的雕塑 【設問】（1）

8、這是矗立在被譽為“世界生命科學圣地”的美國冷泉港實驗室的一個具有獨特形狀的雕塑，你以前見過這樣的雕塑嗎？ 這就是DNA分子的結構模型 【提出問題】請同學們仔細觀察這個雕塑有什么特點？） 通過學習，我們已經知道DNA是主要的遺傳信息攜帶者。那么DNA分子是怎樣儲存遺傳信息的呢？要回答這些問題，首先需要弄清DNA的結構。 學生觀察 通過圖片和提問引入，激發(fā)學生學習興趣。 探究一 DNA的基本單位是什么？ 模型構建一---- 脫氧核苷酸 上學期我們已經學習了一些有關DNA的相關內容，我們一起來回顧一下。 【提問】1、組成DNA的基本單位是什么

9、嗎？（脫氧核苷酸） 2、每個脫氧核苷酸是由哪幾部分構成的？ [講述]圓形硬紙片代表磷酸基團，五邊形代表脫氧核糖，四種顏色的長方形代表四種堿基， （1分子脫氧核糖+1分子堿基=1分子脫氧核苷；1分子脫氧核苷+1分子磷酸=1分子脫氧核苷酸） [展示]脫氧核苷酸的結構示意圖（先展示核苷的結構，再連接磷酸分子） 3、組成DNA的堿基有哪幾種？ （A－腺嘌呤，T－胸腺嘧啶， C－胞嘧啶，G－鳥嘌呤） [展示]四種堿基的結構示意圖，比較嘌呤（雙環(huán)）和嘧啶（單環(huán)）分子結構的差異。以及腺嘌呤脫氧核苷酸的結構示意圖。 【講述】 略長些的代表嘌呤，短的代表嘧啶；可以用雙面膠模擬化學鍵，請同學

10、們將這些小分子連接起來，制作出脫氧核苷酸模型。 【提問】脫氧核苷酸有幾種？（四種）那么請同學們分組完成四種脫氧核苷酸的模型制作。 【引導】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系） 學生思考回答 學生思考，并從準備的模擬實驗材料中找出對應的模型。 學生動手 制作DNA的基本單位模型。 復習回顧，為新內容的學習奠定基礎 培養(yǎng)學生動手能力 培養(yǎng)學生的判斷能力 探究二 4種脫氧核苷酸如何形成DNA分子？ 模型構建二----脫氧核苷酸

11、鏈 探究三 探究DNA 分子的堿基排列位置 模型構建三----脫氧核苷酸雙鏈 【提問】1、4種脫氧核苷酸怎樣才能連接成DNA分子呢？ 【展示】用多媒體出示連接的方法。 【引導】引導學生觀察幻燈片以及自己制作的模型，發(fā)現脫氧核苷酸鏈中堿基的排列順序是可以不相同的這一特點。 【提問】脫氧核苷酸構成長鏈結構是當時科學界的共識。那么脫氧核苷酸長鏈是如何構成具有獨特雙螺旋結構的DNA分子的呢？ 【資料】當時的很多科學家都積極參與了探索DNA分子結構的研究，其中最為執(zhí)著的是沃森和克里克。他們以威爾金斯和富蘭克林

12、提供的DNA衍射圖譜為基礎，推算出DNA呈螺旋結構。他們嘗試構建過很多雙螺旋和三螺旋的模型，構建了雙螺旋結構模型。新的問題聚焦在“堿基排在螺旋外側，還是螺旋內側”。 【展示】堿基排在雙螺旋外側的示意圖 【提問】堿基排列在外側的模型合理嗎？要求學生閱讀教材P48相關材料，然后構建堿基排在雙螺旋內側的DNA結構模型。 【展示】完成情況較好的模型以及堿基排列在雙螺旋內側的示意圖 引導學生討論尋找解決問題的辦法， 學生動手連接脫氧核苷酸長鏈，并展示成果 閱讀相關資料，了解科學探索的歷史 學生積極思考并嘗試構建堿基排列在螺

13、旋內側的模型 激發(fā)學生積極思考，探究問題的能力 探究四 探究DNA 分子的雙螺旋結構 模型構建 四--DNA分子的雙螺旋結構 【提問】堿基對通過怎樣的方式連接起來？ 【展示】學生制作模型中兩種不同的堿基配對方式。 【資料】奧地利著名生物化學家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量。 【展示】按照堿基互補配對原則連接的結構模型。 【引導】如何將DNA分子的平面結構轉變?yōu)榱Ⅲw的雙螺旋結構？ 【展示】DNA分子的雙螺旋結構模型。 學生根據資料和組間評價

14、，修改模型，并構建DNA結構立體模型。 培養(yǎng)學生思考和動手能力 探究五 觀察DNA分子的雙螺旋結構的特點 【觀察】學生觀察DNA分子的結構模型。 【提問】DNA分子的雙螺旋結構有什么特 點？ 【展示】結合DNA的雙螺旋結構模型，逐點展開DNA分子的結構要點： ⑴兩條鏈反向平行盤旋為雙螺旋結構； ⑵外側為磷酸和脫氧核糖交替連接構成基本骨架； ⑶內側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？？） 學生觀察討論 培養(yǎng)學生觀察能力 探究六 模型分析：DNA分子的結構具有多樣性和特異性 【引導】學生比較相鄰組制作的模型是否相同，并嘗試尋找出現差異的原

15、因。 【總結】堿基排列順序的多樣性構成DNA分子的多樣性，特定的堿基排列順序構成了每一個DNA分子的特異性。穩(wěn)定性、多樣性和特異性是DNA分子的雙螺旋結構的三大特點。 對比模型，發(fā)現DNA分子結構的不同體現在堿基對的排列順序不同。 觀察模型，總結結論。 學生活動 【習題】出示相關的試題 學生思考回答 培養(yǎng)學生對新知識應用能力 歸納總結 【小結】引導學生對本節(jié)內容進行總結 【提問】本節(jié)課你們學到了哪些知識？ 學生總結 培養(yǎng)學生的歸納總結能力 十二、板書設計： 第二節(jié) DNA分子的結構 一、DNA分子的結構 脫氧核苷酸→脫氧核苷酸長鏈→DNA分子的雙螺旋結構 （基本單位） （平面結構） （空間結構） 二、DNA分子的結構要點 1、.兩條鏈；反向平行的雙螺旋結構 2、.外側：磷酸＋脫氧核糖――基本骨架 3、 內側：堿基對（堿基互補配對：A=T, C≡G） 三、DNA分子的特性 1、.穩(wěn)定性 2、.多樣性 3、 特異性