DNA分子的结构教学设计

DNA分子的结构教学设计
普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修2第三章基因的本质
第二节DNA分子的结构
第1课时
DNA分子的结构》教学设计
一、设计理念
本教学设计以新课标理念的要求为基础，旨在面向全体学生，提高学生的生物科学素养。

同时，注重探究性研究，使学生能够将所学知识与现实生活联系起来，达到知识、能力、情感态度与价值观的协调一致。

在设计过程中，我们注意到DNA的双螺旋结构模型已成为分子生物学的象征，甚至成为高科技的象征。

这种独特的结构模型在日常生活中也能见到，如课本封面的雕塑、中关村街头的雕塑以及街头的路灯和建筑
设计等。

这些形象向我们展示了DNA在社会中的重要性。

由
于学生在生物第一册第二章第三节“遗传信息的携带者——核酸”中已经研究了DNA的结构单位、组成成分和名称，并看
到了脱氧核苷酸链。

因此，学生对DNA已经有了初步的了解，为研究DNA的双螺旋结构打下了基础。

本节课通过设计不同
层次的问题，旨在让学生亲身思考和探究，培养他们的科学探究精神和方法，以及解决实际问题的能力。

二、教学分析
DNA分子的结构》既是对已学孟德尔遗传定律和减数分
裂知识的进一步深入，也是研究整个遗传部分的基础。

该内容几乎每年高考都会涉及。

课本首先用较大篇幅介绍了科学家们构建DNA双螺旋结构模型的故事，旨在让学生了解科学家的
研究过程，研究和体会科学家们善于捕获和分析信息，合作研究及锲而不舍的科研精神。

之后介绍了DNA分子结构的主要
特点，最后让学生进行制作DNA双螺旋结构模型的动手实验。

教学重点和难点是DNA分子结构的主要特点和DNA双螺旋
结构模型的制作。

三、学情分析
学生已经掌握了核酸和脱氧核苷酸的相关知识，了解到DNA是主要的遗传物质，这为新知识的研究奠定了认知基础。

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。

此外，我校是市属重点高中，而我任教的班级又是理科实验班，学生的研究能力和动手能力都比较强，具备实施探究式教学的条件。

四、教学目标
知识与技能：
1.能够讲述科学家___和___对DNA的探索历程。

2.能够概述DNA结构的主要特征，并能默写出DNA的平面结构图。

过程与方法：
通过对DNA的立体结构和平面结构的观察，掌握绘制DNA结构简图的方法。

情感目标：
1.认识到与他人合作在科学研究中的重要性。

研究科学的思维方法、科学家锲而不舍的精神和善于利用前人的果。

教学重点：概述DNA分子结构的主要特点。

教学方法：启发式教学与探究式教学相结合。

教学准备：多媒体课件、DNA的双螺旋结构模型。

教学过程：
1.利用多媒体画面，导入新课，吸引学生的注意，调动学生研究兴趣。

2.展示中关村DNA雕塑件，引出DNA的结构是什么。

3.回顾DNA的基本组成知识，提出问题：基本单位是如何组成DNA长链的呢？
4.学生阅读分析两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。

5.引导学生分析这个故事中涉及到哪些学科的知识和方法，对理解生物科学的发展有什么启示。

6.引导学生思考___和___的工作方式给予他们哪些启示。

7.学生观察DNA分子模型，增加感性认识，培养读图分
析能力和知识迁移能力。

8.帮助学生归纳总结，完成由感性到理性、由具体到抽象
的认知过程，掌握知识与发展智力相统一的规律。

改写后的文章：
研究科学的思维方法、科学家锲而不舍的精神和善于利用前人的成果是重要的。

本节课的教学重点是概述DNA分子结
构的主要特点。

我们将采用启发式教学与探究式教学相结合的方法进行教学。

为了准备好这节课，我们需要准备多媒体课件和DNA的双螺旋结构模型。

在教学过程中，我们首先利用多媒体画面导入新课，以吸引学生的注意力和调动他们的研究兴趣。

然后展示中关村
DNA雕塑件，引出DNA的结构是什么。

接着回顾DNA的基
本组成知识，并提出问题：基本单位是如何组成DNA长链的呢？
接下来，学生将阅读分析两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。

我们将引导学生分析这个故事中涉及到哪些学科的知识和方法，以及对理解生物科学的发展有什么启示。

同时，我们还将引导学生思考___和___的工作方式给予他们哪些启示。

在教学过程中，学生将观察DNA分子模型，以增加他们的感性认识，并培养他们的读图分析能力和知识迁移能力。

最后，我们将帮助学生归纳总结，完成由感性到理性、由具体到抽象的认知过程，以掌握知识与发展智力相统一的规律。

DNA分子的结构特点可以通过以下几点总结：
1.DNA分子由两条链组成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

2.DNA分子的主链由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，排列在外侧，形成基本骨架。

3.碱基排列在内侧，通过氢键连接成碱基对。

具体来说，A和T配对，G和C配对，遵循碱基互补配对原则。

在课堂中，可以通过展示DNA分子的平面和立体结构的多媒体展示和使用DNA模型来帮助学生理解DNA分子的结构。

引导学生思考和讨论，培养学生解决实践问题的能力。

此外，可以通过引导学生进行思考，如如果我们是法医，根据我们研究的知识，如何辨别死者的身份呢？这样可以激发学生的思考和探究能力。

在课堂结束时，进行归纳总结，形成完整的知识体系。

并布置作业，要求学生理解并思考课堂内容，并动手制作DNA 模型。

教师应该充分体现学生的主体地位，在课堂中留给学生更多的空间展示自己，让学生在和谐的氛围中体验成功的乐趣，树立学好生物和进行探究研究的信心。

板书设计如下：
DNA的分子结构
一）DNA双螺旋模型的构建
组成：脱氧核苷酸、单链、双链、双螺旋
二）DNA分子的立体结构
2条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
主要特点：
外侧：基本骨架（磷酸和脱氧核糖交替连接）
内侧：碱基对
第三章基因的本质
第二节 DNA分子的结构
DNA分子是由两条长链按反向平行的方式盘旋而成双螺旋结构。

脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

两条链上的碱基通过氢键连接起来，A 与T、G与C形成碱基对，遵循碱基互补配对原则。

第三章基因的本质
第二节 DNA分子的结构
DNA分子是由两条长链按反向平行的方式盘旋而成双螺旋结构。

脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

两条链上的碱基通过氢键连接起来，A 与T、G与C形成碱基对，遵循碱基互补配对原则。

这一原则是双链DNA分子中A与T、G与C配对的关系，也是核酸中碱基数量计算的基础。

根据碱基互补配对原则，可以推知多条用于碱基计算的规律。

其中一条规律是在双链DNA分子中，A=T、G=C，A+G=T+C=50%碱基总数，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，等于一半碱基总数。

噬菌体B、烟草花叶病毒C、细菌D、酵母菌E、人
规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基（如A+T或G+C）占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，并且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。

练3：某种生物组织中提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%。

已知其中一条链的碱基中28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。

求：
1）全部碱基中腺嘌呤占____%
2）与已知链相对应的链中，腺嘌呤占该链全部碱基的
____%
3）以已知链为模板，转录成的信使RNA中，尿嘧啶占
该链全部碱基的_____%
练：某双链DNA分子中，G占碱基总数的38%。

其中一
条链的T占碱基总数的5%。

那么，另一条链中的T占碱基总
数的_________
规律三：DNA分子一条链中A+G/T+C的比值的倒数等于其互补链中该种碱基的比值。

规律四：DNA分子中一条链中A+T/G+C的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。

练4：已知在DNA分子中的一条单链A+G/T+C=m，求：1）在另一互补链中这种比例是________
2）这个比例关系在整个DNA分子中是______
当在一单链中，A+T/G+C=n时：
3）在另一互补链中这种比例是_______
4）这个比例关系在整个DNA分子中是_________
4）DNA分子的特性
1、DNA分子具有稳定性、可复制性和遗传性。

请解释DNA分子具有这些特性的原因。

2、一个具有1000个碱基的DNA分子中，其碱基对的排列方式有2^1000种。

课堂练：
1、组成DNA分子的脱氧核苷酸种类有4种。

组成核酸分子的核苷酸种类有5种。

2、根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（）
3、若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为1/a。