高中生物必修二教案-4.2.1DNA分子的结构12-苏教版

《DNA 的结构 》教学设计 一、教材分析 本节内容是苏教版必修二《遗传与进化》第 4 章第 2 节的内容。本节 课是在学习了 DNA 是主要的遗传物质的基础进行，并为后边 DNA 的复制、基因指导蛋白质的合成、基因突变等知识的学习奠定基础， 在教材中起着承前启后的作用，是高中生物教学的重要内容之一。 二、教学目标 1．知识目标： （1）识记 DNA 的结构特点 （2）理解 DNA 的结构特点 （3）理解碱基互补配对原则 2．能力目标： 制作 DNA 双螺旋结构模型。 3．情感、态度和价值观： （1）通过 DNA 结构发现历程的教学，使学生认识到与人合作在科 学研究中的重要性。 （2）通过构建 DNA 模型培养学生严谨的科学态度以及不断探究 的精神。 三、教学重难点 重点：DNA 分子结构的特点；制作 DNA 双螺旋结构模型 难点：DNA 分子结构的特点；DNA 分子的特性 四、教学方法 探究法、问答法、观察法、讨论法、模型构建法 五、教学用具 多媒体课件、黑板磁贴纸、构建 DNA 双螺旋结构的材料 六、教学设计思路 本节课内容较为抽象，需要学生有一定的空间想象力。为了使学生更 好理解掌握知识，我采用多种教学方式，通过追寻科学家的探索历程， 按“DNA 的基本单位——脱氧核苷酸链——DNA 的平面结构——DNA 的双螺旋结构”的顺序来一步步让学生学习、认识到 DNA 的结构， 再让学生根据提供的材料构建 DNA 的双螺旋结构模型，这样就加深 了学生对知识的掌握。 七、教学过程 教学 内容 教师活动 学生活动 设计意图 创设 【展示图片并简介】展示几张不同国家、地区的 欣赏 DNA 雕塑和建筑 提升学习兴 情景 导入 新课 DNA 雕塑、建筑，世界很多地区都有有关 DNA 的雕塑、 建筑，这是为了纪念沃森、克里克发现的 DNA 结构模型。 【展示沃森和克里克以及他们跟威尔金斯获奖的 图片】 左边这张图片里的两个人就是 DNA 结构模型的发 现者——沃森和克里克。沃森、克里克和威尔金斯三人 因研究 DNA 分子的结构共同获得了诺贝尔生理学或医 学奖。今天就让我们一起踏着科学家的脚步，一起来重 温他们的研究过程，构建 DNA 分子的结构。 趣，营造课堂 氛围。 DNA 双螺 旋结 构模 型的 构建 【模型建构 1】: DNA 的基本单位 资料 1：20 世纪 30 年代，科学家认识到：组成 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，且一分子脱氧核苷酸是由一 分子磷酸 、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基构成的。 【活动 1】：请同学构建出脱氧核苷酸结构模式图 【模型建构 2】: 脱氧核苷酸链 资料 3：1951 年 11 月，英国女科学家富兰克林通 过数据计算发现，是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖和另一 脱氧核苷酸的磷酸之间发生连接。 【活动 2】：请同学将几个脱氧核苷酸连成一条长 链。 【模型建构 3】: DNA 的平面结构 资料 4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出： 腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤 （G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量这一碱基之间的数 量关系。 【教师讲解】通过查哥夫提供的信息和其他科学家 的科学研究成果，沃森和克里克认为：DNA 是由两条 链构成磷酸—脱氧核糖位于外部，碱基对位于内部 【提问】根据资料提供的信息，同学们思考一下， 碱基与碱基是如何配对的？ 【教师总结】A 和 T 配对，C 和 G 配对，遵循碱基 学生思考并回答 问题 请一名学生根据 提供的材料连接出 一个脱氧核苷酸。 请一名学生根据 提供的材料连接出 一条脱氧核苷酸链。 学生思考并回答 问题 根据科学家的 探索历程，按 “DNA 的基本 单位——脱氧 核苷酸链—— DNA 的平面结 构——DNA 的 双螺旋结构” 的顺序来一步 步让学生学 习、认识到 DNA 的结构， 并且通过学生 动手参加活动 互补配对原则。 【模型建构 4】: DNA 的双螺旋结构 资料 5：沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供 的 DNA 衍射技术图谱的有关数据为基础，推算出 DNA 分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 【活动 3】: 请同学做个小游戏来帮助理解 DNA 两 条链为什么反向平行排列。 【模型建构 4】: DNA 的双螺旋结构 展示图片并讲解：我们可以看到 DNA 的两条链是反 向平行排列的，这张图片是 DNA 的平面结构，而 DNA 的立体结构是两条链盘旋成双螺旋结构。 请一个学生用自 己躯体模仿出一个 脱氧核苷酸分子，再 请三名学生模拟连 接一条脱氧核苷酸 链，再请六名学生模 拟两条脱氧核苷酸 链碱基互补配对 和小游戏加深 学生的理解， 也提高学生的 学习兴趣、活 跃课堂气氛。 DNA 分子 结构 的特 点 【提问】在探究 DNA 的双螺旋结构模型的构建过 程，我们也渗透学习了 DNA 的分子结构特点。接下来请 同学总结归纳出 DNA 的分子结构特点。 【教师总结】通过学习我们知道，DNA 的两条脱氧 核苷酸链是反向平行盘旋成双螺旋结构，而且磷酸和五 碳糖交替排列在外侧构成基本骨架，内侧是碱基与碱基 遵循碱基互补配对原则形成的碱基对。碱基 A 与 T 配 对,C 与 G 配对。碱基与碱基连接的化学键是氢键，并 且，A 与 T 之间是 2 个氢键，G 与 C 之间是 3 个氢键。 【过渡】学到这里，相信大家对 DNA 分子的结构已 经有比较深入的了解。接下来，大家桌面上有一些材料， 请同学们根据我们学习的 DNA 双螺旋结构，用提供的材 料构建出一个 DNA 分子结构。 学生思考，同桌简 单交流，回答问题 这个内容是重 点也是难点， 但已经在上一 部分内容学习 时穿插学习 了，所以只需 回顾知识，归 纳总结出来‘’ 制作 DNA 双螺 旋结 构模 型 【活动 4】:请根据提供的材料构建 DNA 双螺旋结 构模型 请一名学生分享他的 DNA 双螺旋结构模型构建过 程心得。 【提问】同学们构建出来的 DNA 双螺旋结构模型有 用提供的材料 构建 DNA 双螺旋结构 模型 培养学生动手 能力和小组合 作能力 性 什么相同的地方？ 【教师总结】每个 DNA 都是磷酸和脱氧核糖交替连 接构成的基本骨架排在外侧，内侧都是碱基遵循碱基互 补配对原则连接成的碱基对。 【提问】这体现了 DNA 的什么特性？ 【教师总结】DNA 分子的稳定性 【提问】我们再来对比一下同学们构建出来的 DNA 双螺旋结构模型，有什么不同的地方？ 【教师总结】碱基对的排列顺序不同，脱氧核苷酸 的数量也不同。 【提问】这体现了 DNA 的什么特性？ 【教师总结】DNA 分子的多样性 【提问】每个 DNA 分子都有其特定的碱基排列顺 序，这又体现了 DNA 的什么特性？ 【教师总结】DNA 分子的特异性 思考并回答问题 培养学生进行 知识迁移的能 力。 小结 引导学生回顾本节课知识 练习 完成练习 八、板书设计