DNA分子的结构(优质课比赛)

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人教生物必修2《3第2节DNA分子的结构》[牛老师]【市一等奖】优质课

脱氧核苷酸链片段
10（__D_N_A_单__链__片__段）
2．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，
其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中
应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数
目分别是
（ C）
A．4000个和900个
B．4000个和l800个
C．8000个和1800个
D．8000个和3600个
AT
CG
AT
AT
C
G
GC
AT
GC
三、制作DNA双螺旋结构模型
四、DNA分子的特性：
①稳定性：ＤＮＡ中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。（即结构的稳定性）
②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。
不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。
③多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。
一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式种?
(1)下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型，你认为哪一组正确呢？（）
(2)两条链上对应的2个脱氧核苷酸，应该是以下哪一种连接方法（）
DNA 结构
化学组成单位
基本单位——脱氧核苷酸种类四种
总结
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
双
结构特点
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构上的碱基通过氢键连接
旋
成碱基对。
结
—A —A —C —C— G —G—A— T—
构碱基互补配对原则
—T —T —G —G —C —C —T —A—
分子特性多样性、特异性、稳定性
图的下半部分是DNA的人工模型。

《DNA分子的结构》优质课课件

《DNA分子的结构》优质课课件
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目录
• DNA分子简介 • DNA分子的双螺旋结构 • DNA分子结构的生物学意义 • DNA分子的复制 • DNA分子的损伤与修复 • DNA分子结构的研究前景与展望
01
DNA分子简介
DNA的发现历史
01
02
03
1869年，德国科学家 Miescher首次发现DNA。
细胞分裂与增殖
DNA复制是细胞分裂和增殖的基础，保证了生物体的正常生长和发育。
基因表达与遗传变异
DNA复制过程中可能发生变异和突变，为生物进化提供了原材料。
DNA复制过程中的变异与突变
变异
DNA复制过程中可能出现碱基对的替换、插入或缺失，导致基因序列的改变。
突变
DNA复制过程中出现的碱基对替换、插入或缺失，导致基因序列的永久性改变，可能会对生物体的性状产生影响。
02
DNA双螺旋结构中，碱基对的配对遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对。
04
DNA双螺旋结构的外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接形成，呈现出右手性的双螺旋形态。
03
DNA分子结构的生物学意义
DNA分子结构与遗传信息的存储
总结词
DNA分子独特的双螺旋结构为遗传信息的稳定存储提供了基础，确保了遗传信息的准确传递。
每个脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
含氮碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C），它们在DNA分子中起着关键的作用，决定了DNA分子的遗传信息。
02
DNA分子的双螺旋结构
沃森和克里克的研究历程
1951年
沃森和克里克开始合作研究DNA 结构。

DNA分子的结构优质课课件(共22张)

规律总结：
①双链DNA分子中： ∵A=T， G=C 两个互补碱基相等 ∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50% 任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50％ ( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G) =(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1 不互补碱基之和的比值等于1．
1、DNA分子结构主要特点
反向平行盘旋 DNA分子是有 2 条链组成，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；碱基对排列在内侧。碱基通过氢键连接成碱基对，并遵循碱基互补配对原则。 A—T，C—G
二、DNA模型分析
探究2、DNA分子的特性：（1）不同DNA两条长链上的什么结构是稳定不变的？（2）什么结构是千变万化的？（3）每个DNA分子各自的碱基对排列顺序是特定的吗？代表遗传信息（4）以上三个问题分别体现了DNA的什么特性？
在dna双链中任意两个不互补碱基之相等一半dna20100dna50两个互补碱基相两个互补碱基相dna5050dnadnadnadnadna分子中一条链中的和占该链碱基比率还等于双链dna分子中的和占整个dna
第二节
DNA分子的结构
授课教师：张翠娥
中关村
k
2004雅典奥运会开幕式经典场景
在生命的旋梯上
探究1、DNA分子的结构特点：
（1）从总体上看，DNA是一种什么结构？是由几条链构成的？两条链的方向如何？（2）DNA分子中外侧排列的是什么？内侧排列的是什么？磷酸和脱氧核糖的排列有什么规律？哪一部分是DNA的基本骨架？
（3）DNA中的碱基是依靠什么结构连接起来的？遵循什么原则

DNA分子的结构(优质课比赛)资料讲解

活动一：构建一种脱氧核苷酸活动二：构建一条脱氧核苷酸链
DNA分子的特性（1）多样性：碱基对的排列顺序不同
（2）特异性：每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序（3）稳定性：规则的双螺旋结构
实际应用
福建南安市翔云镇的两户人家为丢失的小牛，花4500元做了一次DNA鉴定。 DNA亲子鉴定，犯罪嫌疑人的DNA鉴定。
DNA分子特异性
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DNA分子的结构(优质课比赛)
奔驰汽车展览馆
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新加坡滨海湾：双螺旋桥
上海“世博和谐塔”
芝加哥螺旋塔
创意螺旋形书架
美国冷泉港实验室外螺旋时代造型
旋转楼梯的灵感来自于DNA的双螺旋结构
英国2003年DNA双螺旋结构纪念币
雅典奥运会开幕式激光打出的DNA双螺旋结构
含氮碱基
P 磷酸二酯键
脱氧核糖
含氮碱基
回眸历史 DNA结构的发现
回
DNA模型构建中重大贡献的科学家
眸 ➢鲍林——化学家——建模研究蛋白质a螺旋历 ➢威尔金斯—物理学家—— DNA的X射线衍射图
➢富兰克林—化学家—— DNA的X射线衍射图
史 ➢克里克——物理学家——发现DNA双螺旋结构
➢沃森——生物学家——发现DNA双螺旋结构
DNA双螺旋结构主要特点
（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架
（3）DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧,并且碱基配对有一定的规律： A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对

《第2节 DNA分子的结构》教学设计(建设兵团市级优课)

第三章第2节“DNA分子的结构”教学设计一、教材分析：本课为新课标教材人教版高中生物必修Ⅱ《遗传与进化》第三章第二节内容，主要包括DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子结构的主要特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分。

其中碱基互补配对原则是DNA结构、DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。

DNA分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识；DNA独特的双螺旋结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征，它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。

关于DNA分子的双螺旋结构，这部分内容比较抽象，不容易理解。

所以在教学过程中应向学生展示DNA分子的结构模型----空间结构模型和平面结构模型，而且教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后，安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。

二、教学三维目标：1、知识目标：（1）识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。

（2）.概述DNA分子的结构特点—空间结构2、能力目标：（1）.培养观察能力和分析理解能力:通过计算机多媒体课件和对DNA分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。

（2）.培养创造性思维的能力:以问题为导向激发独立思考，主动获取新知识的能力。

3、情感态度与价值观目标：（1）. 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。

（2）认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程通过DNA的结构学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学，用科学，爱科学的求知欲望。

三、教学重点：1.DNA分子结构的主要特点。

2.碱基互补配对原则。

四、教学难点：DNA分子的双螺旋结构的主要特点。

五、难点突破方案：1.用直观模型进行教学。

2.用多媒体课件显示DNA分子结构组成的动态过程3.总结典型碱基计算规律，配合习题加深学生的理解。

《DNA分子的结构》说课比赛资料：说课比赛正式稿

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在使用教材时，我进行了适当的处理，将科学家建模过程中最有启发性的几则事例以资料的形式呈现给学生。由学生联系所学、分析资料得出DNA的结构特点之后，我将带领学生沿着科学家的足迹重走模型构建之路。这样不仅使学生对DNA的结构认识更清晰，对实验的理解也更深刻。
5
根据上述教材内容，结合着高一学生的认知结构及其心理特征，我制定了如下的三维教学目标，并确立了相应的教学重难点。
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在这个结构中，组成脱氧核苷酸的磷酸、脱氧核糖和碱基又是如何排列的呢？我们一起来看看富兰克林和威尔金斯等人的研究成果，就会得到第二个结论：磷酸与脱氧核糖在外侧交替排列，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
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那么，螺旋内部的碱基是如何配对的呢？我将引导学生针对资料3进行分组讨论，从而得出第三个结论：碱基配对时A对T,G对C
6
学情分析：高一学生的空间想象能力有限，对DNA分子的结构理解有一定难度，所以需要借助直观形象的模型。通过必修1的学习，学生已经知道了DNA的化学组成，也动手制作过真核细胞三维模型，这都为本节课的学习奠定了一定的基础。
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鉴于上述学情，为了达到预设的教学目标，我采取了如下的教学法：模型构建法、合作学习法。美国教育学家克莱恩曾经说过：“最佳的学习方法是先做后辨认，或是一边做一边辨认。”模型建构是科学家在自然科学研究中一种常用的方法。本节课通过学生构建模型的实验，不仅可让学生体验到这一科研方法，锻炼动手能力和空间想象能力，又可帮助学生加深对DNA结构的理解。在模型构建的过程中我采取了小组成员密切配合、共同探究的方式，让学生的沟通交流能力得以发展，培养了合作精神。
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接下来我谈谈这堂课总体的教学思路：通过图片导入，激发学生的学习兴趣。在回顾DNA的基本组成知识、分析科学家建模过程中的经典资料后，让学生总结归纳出DNA分子结构的主要特点。在此基础上，让学生动手构建模型，由小组代表展示成果，以直观形象的方式呈现DNA结构的主要特点。通过课堂小结帮助学生梳理知识，建立知识体系。最后配以适量习题及时巩固。

DNA分子的结构青年教师大赛获奖示范课公开课一等奖课件省赛课获奖课件

2.沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何看待和纠正这些错误的？
3.沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋构造的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式予以你哪些启示？
构成DNA的基本单位：脱氧核苷酸构成DNA的碱基：
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）因此，脱氧核苷酸也有4种
1953年，美国生物学家沃森（J．D.Watson，1928—）和英国物理学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的双螺旋构造模型。
这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。
某些规律。
∵ A ＝ T ，G ＝ C
∴ A+G＝T+C
∴ A+G
T＋C
（A+T+C+G ）（A+T+C+G
）50％
也能够写成下列形式：
A + G （ A + C ）（ T + G ） …… 1 T＋C （ T+G ）（A+C ）
规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的 50％。
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
资料3：1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱。
资料4：奥地利出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(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。

《第2节 DNA分子的结构》教学设计(吉林省市级优课)

《DNA分子的结构》教学设计一、教材分析：本节课是高中生物必修2第3章第2节的内容。

此部分内容包括DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构、制作DNA双螺旋结构模型。

其中DNA分子结构是分子领域的知识，这部分知识比较抽象，学生较难掌握，为了将抽象内容形象化，根据教学大纲的要求，教材内容的特点及教学参考书中的教学建议，我把DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构和进行“制作DNA双螺旋结构模型”的实验合并在一起，安排一节课来完成。

本节内容与前面学过的必修1第2章有关构成细胞的化合物相联系，同时也是学习后面有关基因控制蛋白质的合成和基因突变知识的基础。

因此，本节内容对学生的知识体系形成、模型构建、空间想象能力和动手、动脑能力的培养起着非常重要的作用。

二、学生分析：通过对构成细胞的化合物的学习，学生对核酸的基本单位——核苷酸有了初步的认识。

加之上一节“DNA是主要的遗传物质”的学习，学生了解到DNA是主要的遗传物质，总结了DNA作为遗传物质应该具备的特点，这些知识为进一步学习DNA的结构，作好了铺垫。

通过本节课学习，会使学生深刻理解DNA作为遗传物质的内在原因。

三、教学目标及重、难点：知识目标：概述DNA分子结构的主要特点。

情感态度价值观目标：1.通过讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程，使学生认识到人与人合作在科学研究中的重要性。

2.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。

能力目标：制作DNA双螺旋结构模型。

教学重点：（1）DNA分子结构的主要特点。

（2）制作DNA分子双螺旋结构模型。

教学难点：DNA分子结构的主要特点四、教学方法：创设问题引导式教学法，启发式教学法、观察法、思维导图法、模型建构法。

利用思维导图把旧的知识呈现出来和新的知识建构起来，利用多媒体课件把微观世界中的DNA结构展示出来，引导学生探究、制作，从而更好的引导学生自主进行模型建构和学习，在学习过程中，学生把回忆、观察、制作、比较、讨论、归纳和推理等学法结合起来。

DNA分子的结构优质课比赛共40页

DNA双螺旋结构
DNA双螺旋结构
DNA双螺旋结构
DNA分子的结构
赵瑞芬南京师范大学附属实验学校
温故知新 DNA的基本组成单位：脱氧核苷酸
磷酸基
含N碱基
脱氧核糖
脱氧核糖
脱氧核苷酸的种类
A
G
腺嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
脱氧核苷酸的连接
P
脱氧核糖
DNA分子特异性
END
含氮碱基
P 磷酸二酯键
脱氧核糖
含氮碱基
回眸历史 DNA结构的发现
回 DNA模型构建中重大贡献的科学家眸鲍林——化学家——建模研究蛋白质a螺旋历威尔金斯—物理学家—— DNA的X射线衍射图
富兰克林—化学家—— DNA的X射线衍射图
史克里克——物理学家——发现DNA双螺旋结构
沃森——生物学家——发现DNA双螺旋结构
G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对
碱基互补配对原则
数学推导
因为 A=T， G=C 所以， A+G=T+C = 50%
A+C=T+G= 50%
若A占28%，则T、G、C各占多少？
T=28%
G=C=22%
思考交流
在发现DNA结构的过程中涉及哪些学科的知识与方法? 生物、物理、化学、数学等
通过DNA结构发现过程的学习，你有什么启发? 敢想敢做，团结合作，坚持不懈,博众所长……
中关村高科技园区的DNA雕塑
奔驰汽车展览馆
上海崇明螺旋状自行车公园
新加坡滨海湾：双螺旋桥
上海“世博和谐塔”
芝加哥螺旋塔

《第2节 DNA分子的结构》教学设计(江西省市级优课)

《DNA 分子的结构》第一课时教学设计
一、教学目标
二、教学重难点：
①.教学重点：（1）DNA分子结构的主要特点（2）制作DNA分子双螺旋结构模型
②.教学难点：DNA分子结构的主要特点
三、学情分析：
DNA分子的结构是高中生物必修2《遗传和变异》中比较难的一部分内容，关于DNA 的结构对于高中的学生抽象、枯燥。

如果直接讲授，学生虽然可以接受，但理解起来有很大困难。

因此，在教学中，笔者结合教材特点，设置探究实验突破难点。

学生在之前的学习过程中，已经学习了有关DNA的组成元素，化合物的种类以及组成DNA的基本单位等有关知识。

但学生对于脱氧核苷酸到底是怎样组成DNA的，以及DNA的空间结构到底是怎样的等问题仍难以理解，所以在这一难点的处理上，采用了探究活动的形式，通过向学生提供资料，让学生自行研究，讨论，并从中获取线索，，从而引导学生自己拼装出DNA的结构模型，并通过模型的建立来构自己的对于DNA结构的知识体系。

四、教学方法
①实验探究：针对本节教学内容的特点，采用科学研究探讨的方法对重难点进行处理。

将难以理解的理论，以直观，清晰的实物表示在学生面前，更加容易接受。

②问题启发：通过对各种问题情境的创设，让学生从日常生活中的事物联系到DNA的结构中。

③合作讨论：师生互动，生生互动，培养学生的参与意识和合作意识。

小组内成员体现相互配合，生生之间起到帮带作用。

这也符合课程设计“以自主、合作、探究为核心构建新课堂”的课程设计理念。

苏教版高中生物必修：遗传与进化 DNA分子的结构-全国优质课一等奖

DNA分子的结构【学习目标】1．概述DNA分子结构的主要特点。

2．构建DNA双螺旋结构模型。

3．掌握DNA分子中的相关计算规律。

【活动方案】活动一：了解DNA双螺旋结构模型的构建历程。

阅读课本中“DNA双螺旋结构模型的构建”部分的资料故事，结合DNA分子结构模式图，讨论并回答相关问题。

（1）DNA的基本组成单位是什么它是由哪几个部分组成的共有几种按照上面的示意图分别画出基本组成单位的结构示意图并写出它们的名称。

拓展：脱氧核糖核苷酸的核糖的5'位有个磷酸，为磷酸端，3'位是-OH（羟基），是羟基端。

（2）DNA是由几条链构成的它具有怎样的立体结构（3）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的它们分别位于DNA的什么部位（4）DNA中的碱基是如何配对的它们位于DNA的什么部位活动二：制作DNA双螺旋结构模型用所给材料制作DNA双螺旋结构模型，完成后在全班同学面前展示交流。

交流时要讲清楚以下问题：（1）哪些材料代表组成DNA分子的磷酸、脱氧核糖、碱基这三种材料是怎样连接成脱氧核苷酸的请搭建示意图。

（2）每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相连的（3）模型中如何体现DNA的两条链是反向平行的又怎样体现两条链的碱基之间是互补配对的（4）DNA只含有4种脱氧核苷酸，它如何能够储存足够量的遗传信息（5）DNA双螺旋结构模型可以合理解释DNA的哪些事实（6）请你根据你制作的DNA分子结构模型设想一下DNA的复制方式。

活动三：根据碱基互补配对原则，进行相关计算。

1．已知1个DNA分子中的有n个碱基对，其中胞嘧啶有m个，这个DNA分子中应含有的腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶的数目分别是多少2．某双链DNA 分子一条链上的C G T A ++的比值为a ，在另一条链中和整个DNA 分子中该比值为多少3．某双链DNA 分子一条链上的CT G A ++的比值为b ，在另一条链中和整个DNA 分子中该比值为多少［检测反馈］1．在下列DNA 分子结构的模式图中，正确的是2．组成DNA 分子的碱基只有四种，四种碱基的配对方式只有两种，但DNA 分子具有多样性和特异性，主要原因是A ．DNA 分子是高分子化合物B ．脱氧核糖结构不同C ．磷酸的排列方式不同D ．碱基对的排列顺序不同，碱基数目很多3．某DNA 分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%，在此片段中，腺嘌呤有A ．48B ．160C ．240D ．8004．已知在DNA 分子的一条单链中(A+C)/(T+G)=，上述比例在其互补链和整个DNA 分子中分别是A ．和B ．和2.5C ．和1D ．和15．右图是DNA 片段的结构图，请据图回答：（1）图甲是DNA片段的__________结构，图乙是DNA片段的__________结构。

高中生物新人教版教案- DNA分子的结构-“十市联赛”一等奖

DNA分子的结构一、课程分析：生物的六大基本特征之一—生物都具有遗传和变异的特性，而生物的遗传和变异的发生及其规律的研究离不开对DNA分子结构和复制过程的研究。

结构决定功能，DNA分子独特的双螺旋结构和碱基互补配对能力与DNA分子的复制有密切关系。

本课的内容与有丝分裂、减数分裂、生物的生殖等知识有关系，同时也是学生学习遗传规律的基础。

现在，随着生物技术的发展，人们已经在分子水平上实现了对遗传物质的重新组合，解决了许多与人类的生产和生活密切相关的问题，学习这一节内容，能帮助学生理解这些热门技术的原理。

二、学情分析：核酸的知识点比较多和零碎，学生对其认知比较模糊，故借助课本对DNA分子的详细描述，让学生自行归纳，完整记忆。

DNA分子是学生无法用肉眼看见的物质，故这一物质对他们来说是很难想象的，此时就可以借助图形来予以学生直观认识。

而碱基计算的难点，用层层递进的问题，降低难题的难度，使学生随着提问的顺序学会计算。

三、教学目标：1．知识目标：（1）理解DNA双螺旋结构特点（2）弄清楚核酸的分类（3）学会碱基的简易计算2．能力目标：通过学生自行作图理解DNA分子的平面结构，培养学生观察力、想象力、空间抽象思维能力。

3．情感、态度和价值观：通过对DNA分子分子结构的学习，使学生能通过自己的努力获得知识，同时树立对学习的兴趣与信心。

四、教学重点和难点：1.教学重点（1）DNA分子的结构（2）学会碱基的简易计算2．教学难点：学会碱基的简易计算五、课时安排：1课时六、教学思路：DNA分子的结构很多是学生可以自己看懂的内容，所以在设计学案时，引导学生通过“复习——自学——动手绘图——总结——练习”这些环节掌握DNA分子的结构特点，为后面学习DNA分子的复制做准备。

而碱基涉及的计算题，利用学案这个平台，通过图形、简易小问题作“台阶”，引导学生学会计算。

七、教学过程：八、课后反思：课堂是学生学习的场所，教师在课堂中只是起到引导者的作用，但是更多时候是教师在讲在思考在书写，那么我们在课堂上如何解放学生的学习力，让学生真正成为学习的主人在一篇文章：《解放“学习力”——蔡林森“先学后教，当堂训练”的背后》里，我略有领悟。