3.2 DNA分子的结构教学设计
课题
3.2 DNA分子的结构
单元
必修2
学科
生物
年级
高中
教材分析
《DNA分子的结构》是对已学孟德尔遗传定律和减数分裂知识的进一步深入，也是学习整个遗传部分的基础。
课本首先用大篇幅介绍了科学家们构建DNA双螺旋结构模型的故事，旨在使学生了解科学家的研究过程，学习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。之后是DNA分子结构主要特点介绍，最后是制作DNA双螺旋结构模型的学生动手实验。
学习
目标与核心素养
一、知识性目标：
1.概述DNA分子的结构的主要特点。
2.制作DNA分子的双螺旋结构模型。
二、能力目标:
1. 讨论DNA双螺旋结构模型构建历程。
2. 能够正确制作DNA分子双螺旋结构的模型，并说明模型构建的科学研究方法。
三、情感目标:
1. 过模型构建及DNA分子双螺旋结构的模型制作，培养学生的科学探究的科学精神。
2.认同与人合作及锲而不舍的精神在科学研究中的重要性。
生命观念：DNA分子结构的主要特点；
科学探究：学生了解模型构建的科学研究方法；具备对图片及模型的观察和分析能力，能正确制作DNA分子双螺旋结构的模型；
科学思维：通过模型构建及DNA分子双螺旋结构的模型制作，培养学生的科学探究的科学精神；
社会责任：认同与人合作及锲而不舍的精神在科学研究中的重要性。
重点
教学重点：
制作DNA分子双螺旋结构模型。
难点
教学难点：
DNA分子结构的主要特点。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
（一）创设情境，激趣导入
坐落于北京中关村高科技园区得 DNA 的雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗？
上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。
观看图片和材料，思考教师的问题并大声回答
利用学生熟悉的实例引入，激发学生的学习兴趣，揭示本节课题。
新课讲授
一、DNA双螺旋结构模型构建
1、19世纪50年代科学界认识到DNA的化学组成。
2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据。
3、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构初步构想。
4、 1952年查哥夫指出：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).
1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。
回答问题：
1. DNA的基本组成元素有哪些？ DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？
2.沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？
二、 DNA的结构
DNA分子的双螺旋结构的要点有哪些？
师生共同回顾整理知识要点，板书出DNA分子结构的知识链，着重讲解以下知识点：
1、DNA的基本单位－脱氧核苷酸
两条链的方向相反，补充:一条DNA分子中有2个游离的磷酸基团
2、DNA分子的双螺旋结构
碱基对之间通过一种化学键连接——氢键
补充：氢键数目越多，DNA分子越稳定，所以G和C含量高的DNA分子稳定性强
3.A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
思考：DNA分子的特点有哪些？
①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。
②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。
③相对稳定性：DNA分子的双螺旋结构相对稳定。
④遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。
学生活动：制作DNA双螺旋结构模型
课件图片直观展示模型盒中的材料
【简要说明】
用白色球体代表磷酸基团，黑色圆柱体代表脱氧核糖，4种不同颜色的长方形分别代表A、T、G、C 四种碱基。
【方法指导】
以问题形式提示学生构建模型的正确思路，建立“点-线-面-体”的构建原则
①如何制作一个脱氧核苷酸？（点）
②脱氧核苷酸如何连接成一条链？（线）
③两条链之间如何正确连接？（面）
④如何体现双螺旋结构？（体）教师巡视，及时发现问题，适当引导。
学生自学课本资料，课堂结合教材“思考与讨论”问题，教师以问题串形式引导学生了解整个构建过程：双螺旋结构→双螺旋结构内外侧的组成→DNA两条链的方向→碱基配对的原则。
回顾科学史，回答问题，引发情感体会，体验科学家的精神。
学生讨论并交流，初步形成DNA分子结构的知识链。
观察课件展示的脱氧核苷酸的结合方式，感受DNA双链的形成方式。
学生思考氢键的作用和碱基互补配对的规律，通过这些特点全面认识DNA分子的结构。
学生根据对DNA分子结构的认识和学习，归纳总结DNA分子的特点。
学生以小组为单位，制作模型，并相互交流
小组展示自己的模型。
检测学生的自学能力
面向全体学生，充分调动学生学习积极性、主动性和创造性，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
培养学生正确的科学探究精神。
培养学生的观察、分析、归纳及语言表达能力。
通过图文动态演示，帮助学生直观看到DNA分子的结构及形成原理。
通过关键点的总结叙述，帮助学生全面学习DNA的结构特点，加深对新知识的理解。
通过自主归纳总结，实现了以学生为主体的学习过程，且能帮助学生内化知识，加深印象。
为学生的自主探究活动指明方向并做好恰当的组织引导，避免盲目探究。
从自己动手制作的模型中学习DNA分子的特性，加深印象。
小刀：
1.下列有关细胞中染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是（ B ）
A．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
B．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基
C．基因一般是指具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性主要由脱氧核苷酸的排列顺序决定
2. 下列关于DNA分子的叙述，错误的是（B） A．DNA分子都含有5种化学元素 B．DNA是由脱氧核糖核苷酸成的长链化合物 C．绝大多数生物的DNA为双链结构 D．DNA彻底水解后可得到6种化合物 3. 如图为核苷酸链结构图，下列叙述正确的是D） A．各核苷酸之间是氢键连接起来的 B．④代表的物质是核糖核苷酸 C．不同生物的DNA分子的基本单位不同 D．DNA分子中①②③④之比为1：1：1：1
思考、回答问题
通过精选习题，检测并巩固学生课堂所学内容。
课堂小结
师（总结）：
今天这节课我们了解了DNA的结构。
主要内容包括以下两个方面：
DNA双螺旋结构模型构建
DNA分子的结构
总结、归纳本课所学
师生共同总结回顾知识，强化重点知识，加深对知识的掌握
板书
第二节 DNA分子的结构
课件20张PPT。第3章 基因的本质人教版 必修2第2节 DNA分子的结构坐落于北京中关村高科技园区得 DNA 的雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗？新课导入上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。DNA双螺旋结构模型构建讲授新课思考·讨论19世纪50年代科学界认识到DNA的化学组成。1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据。威尔金斯DNA衍射图谱4、1952年查哥夫指出：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).3、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构初步构想。1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。DNA的基本组成元素有哪些？C、 H、 O、 N、 PDNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？脱氧核苷酸 = 含氮碱基 + 脱氧核糖 + 磷酸含氮碱基：A、T、G、C1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。要善于利用他人的研究成果和经验；
要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得；
研究小组成员在知识背景上最好互补；
对所从事的研究要有兴趣和激情等。2.沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？1、DNA的基本单位－脱氧核苷酸AGCTDNA的结构腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸磷酸二酯键四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸2、DNA分子的双螺旋结构从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。3、DNA分子的特性④遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。③相对稳定性：DNA分子的双螺旋结构相对稳定讲授新课探究·实践：制作DNA双螺旋结构模型目的要求
通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点的认识和理解。
材料用具
曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等常用物品，都可用作模型制作的材料。讲授新课模型设计
制作模型前首先应该进行设计，并考虑以下问题。
1.分别用哪几种材料来代表组成DNA的磷酸、脱氧核糖和碱基?这3种物质是在什么部位相互连接的?怎样将这几种材料正确地连接起来?
2. DNA中每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的?怎样将脱氧核背酸正确地连接起来?
3.在模型中，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互补配对?课堂小结一、DNA双螺旋结构模型构建
二、DNA分子的结构
1.DNA的化学组成
2.DNA分子的平面结构
3.DNA分子的双螺旋结构
4.DNA分子的特性1.下列有关细胞中染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是（ ）
A．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
B．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基
C．基因一般是指具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性主要由脱氧核苷酸的排列顺序决定
B课堂练习2.下列关于DNA分子的叙述，错误的是（ ） A．DNA分子都含有5种化学元素 B．DNA是由脱氧核糖核苷酸成的长链化合物 C．绝大多数生物的DNA为双链结构 D．DNA彻底水解后可得到6种化合物 B课堂练习3.如图为核苷酸链结构图，下列叙述正确的是（ ） A．各核苷酸之间是氢键连接起来的 B．④代表的物质是核糖核苷酸 C．不同生物的DNA分子的基本单位不同 D．DNA分子中①②③④之比为1：1：1：1 D课堂练习谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队！！月薪过万不是梦！！
详情请看：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
