3.2DNA的结构教案（表格式）2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

《DNA的结构》教学设计
一、教学目标
1.通过分析DNA双螺旋结构模型，归纳DNA分子结构的主要特点。
2.通过分析和制作DNA双螺旋结构模型，培养观察分析能力、动手操作能力和空间想象能力；通过分析归纳DNA分子结构的主要特点，培养分析概括能力。
3.认同多学科知识的综合应用，认同前人的成果和与人合作在生物科学研究中的重要性；明确科学探索需要严谨的科学态度和锲而不舍的科学精神。
二、教学重难点
1、DNA分子结构
2、碱基互补配对原则
三、学情分析
DNA分子的结构具有微观性的特点，学生在学习的过程中感觉有一定的难度，因此掌握的不扎实，同时也造成了遗传部分衔接困难，给教师的后续教学带来困扰。让学生自己制作，培养他们的观察能力、分析和解决问题以及协同配合的能力，并使他们在科学探究和具体制作的过程中体验发现的乐趣、成功的愉悦，充分地体会到科学探讨过程的渐进性和艰巨性。通过对DNA分子双螺旋结构简明、和谐、流畅和对称美的欣赏，让学生领悟生物科学理论的内在美感，激发起学习的动机。
教学环节 主要教学活动 设计意图
引入新课 通过播放《侏罗纪公园1》中的片段实现的，学生观看后提问：“影片中的科学家克隆出活的恐龙，是因为他们获得了什么？”“为什么获得了DNA就可以克隆出恐龙？”“DNA分子是如何储存遗传信息的呢？”如此，既可以引起学生的学习兴趣，又点明了本堂的学习目标。 首先带领学生回顾之前学习的相关内容： （1）孟德尔与1866年发表了孟德尔遗传定律的相关论文，明确遗传因子的分离和自由组合定律，发现了遗传重要的数学规律，提出了性状等重要的遗传学概念，确认遗传因子可以控制性状。 他是遗传学的奠基者。 （2）1903年，当孟德尔定律被广泛认可后，随着科学家对有丝分裂和减数分裂的深入认识和染色体行为的深入探索，萨顿提出了遗传因子在染色体上的假说。 （3）1910年摩尔根通过著名的白眼果蝇杂交实验验证了萨顿的假说，确认控制红眼和白眼这一对相对性状的基因在果蝇的X染色体上，验证了萨顿的假说。摩尔根也因为他的一系列遗传学研究成果获得了1933年诺贝尔生理学与医学奖。 （4）摩尔根之后，格里菲斯和艾弗里针对肺炎双球菌这一致病微生物的致病机制研究确认DNA分子是将无毒性的R型菌转化为有毒性的S型菌的物质。 （5）接下来，赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染实验更进一步，直接证明DNA是真正的遗传物质。 以上研究通过缜密的实验验证了DNA是生命的遗传物质。 串联知识，构建知识体系，引出科学问题——DNA的空间结构是什么？我们为什么要弄清楚DNA的空间结构。
新知学习 一、回顾科学史 从米歇尔开始介绍DNA结构发现的科学历程。 瑞士科学家米歇尔在研究伤口脓细胞时从白细胞的细胞核中分离出一种他称为“核素”的化学物质。进一步研究发现生殖细胞富含核素，核素在各种细胞中广泛存在。细胞分裂前核素含量会显著增加。而核素就是现在我们所说的核酸。 德国科学家科塞尔和他的学生经过一系列复杂的水解和化学分析确认米歇尔发现的核酸内含有戊糖、磷酸、嘌呤和嘧啶这四种物质，解析了核酸的分子构成。其中，嘌呤类物质含有腺嘌呤和鸟嘌呤；嘧啶类物质含有胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。 莱文在科塞尔工作的基础上更进一步，发现核酸有两种，分别是脱氧核糖核酸和核糖核酸，即DNA和RNA。此后，莱文还发现核酸可被分解成含有一个嘌呤或者嘧啶、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段,这样的组合称为“核苷酸”。 从以上三位科学家的工作推知脱氧核苷酸是DNA的基本结构单位，总结上述内容并落实基础。 二、模型建构 教师带领学生从构成DNA的五种化学元素和三种物质的关系入手： C、H、O与脱氧核糖 P与磷酸 N与碱基，（图片演示）学生回顾脱氧核苷酸的相关知识，请同学上黑板写出另三种脱氧核苷酸的中文名称及简图。 给予学生5分钟时间，要求他们对照教材“DNA分子的结构”文字内容和“DNA分子结构模式图”学习，解答“两条脱氧核苷酸链是如何构成DNA双螺旋结构的”这个问题。学生带着目标自学结束后，教师应及时出示自学检测问题，以检查学生学习效果，同时引导学生对知识要点的关注和理解。课堂上，教师提供的自我检测问题可以是对三组DNA平面结构图的判断：第一组图片是A.两条脱氧核糖核苷酸链的碱基均在外侧，B.两条脱氧核糖核苷酸链的碱基均在内侧，同时强调“基本骨架”；第二组图片是A.两条脱氧核糖核苷酸链同向平行；B.两条脱氧核糖核苷酸链反向平行，同时引导学生寻找“反向”标志；第三组图片是：A.正确的碱基互补配对方式，B.错误的碱基配对，巩固碱基互补配对原则。检测过程中，要注意对学生的正确回答给予及时肯定，引导学生自行纠正出现的错误。通过这一过程，既可以肯定和鼓励学生的自主学习，也可通过教师引导帮助学生进一步理解“DNA分子的结构特点”要点。接下来，要求学生再次回到教材中理解记忆DNA分子结构，1分钟后屏幕上给出挖去要点的DNA分子结构特点内容，要求学生闭书作答。到此，学生可书面掌握DNA分子结构的特点。 引导学生了解DNA分子结构的发现是多位科学家努力、多学科合作的结果。 理解DNA的基本构成单位 理解新概念 强化归纳和演绎的科学思维。 提出新概念对科学研究的重要性
总结提升 总结本节课程基本知识点。 要求学生搭建DNA双螺旋结构，配件由教师直接提供，并在开始前安排好搭建步骤和每一步的合作对象，具体如下：第一步，每个学生利用手中已有的材料搭建两个脱氧核糖核苷酸，然后连接成脱氧核糖核苷酸短链，限时2分钟。第二步，同桌利用手中已搭建好的两条脱氧核糖核苷酸短链拼成一段短的DNA平面结构片段。教师通过多媒体教室，将学生制作过程的图像投放在大屏幕上，给学生展示的平台，有利于提高学生学习兴趣和学习自信。同时，教师须观察所有学生的操作，给予肯定和指引。第三步，要求前后六排学生将自己手里搭建的DNA平面结构片段连接在一起，构建成立体双螺旋结构。以同桌为单位向同学分享他们的经验，展示他们的成品。最后，让两位毛遂自荐的学生到讲台上展示成果，介绍DNA分子结构内容。 检测学生对课题所学内容的掌握情况，同时锻炼学生独立动手的能力； 学生通过亲自动手，对DNA分子结构的特点有了更深刻的理解。
课后作业 布置学习任务：梳理基础知识，布置思考问题 巩固本节学习的概念