<<第2节 DNA分子的结构>> 教学设计
一 教材分析
《DNA分子的结构》是高中生物重要内容之一。它是编写在高中新教材（人教版）生物必修2的第3章第2节，它在教材中起着承前启后的作用，一方面，本节内容是从分子水平上进一步认识基因的本质，是在前两章的基础上完成的；另一方面，又为后面基因的表达、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。
与原教材比较，本节最大的变化是：没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是首先采取讲故事的形式，以科学家沃森、克里克的研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。这样使学生不仅能自然的了解到DNA双螺旋结构的主要特点，还能感悟科学家锲而不舍的科学精神，从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。
二 教学目标
1.知识与技能
(1).概述DNA分子结构的主要特点
(2).制作DNA分子双螺旋结构模型
(3).讨论DNA分子双螺旋结构模型的构建历程
2.过程与方法
（1）.通过观察DNA结构模型及制作DNA双螺旋结构模型来提高学生的观察能力，分析和理解能力。
（2）通过分析DNA结构模型的建立过程，培养学生发现问题、解决问题、应用最新研究成果及与人合作的能力。
3.情感态度与价值观
通过DNA的结构及DNA模型构建的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。
三 教学重点和难点
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
四 教学用具
1.DNA分子的结构的相关课件。
2.DNA分子双螺旋结构模型 3.学生准备制作DNA分子结构的材料。
五 学情分析及教法设计
1.学情分析
（1）学生已经掌握核酸的元素组成，认识了有丝分裂、减数分裂和受精作用等生物学基础，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成等相关知识，懂得DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。
（2 ）高中学生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，他们的心智还不能有效控制其行为冲动，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，所以教师在学生探究的过程中要进行适当的引导。
2.教学方法 探究法和模型构建法。
针对制定的教学目标和学生已有的知识，采用引导式的教学模式，并借助多媒体，以及几位科学家对DNA分子结构的探索经验和成果的介绍，使学生体验科学史，充分发挥学生学习的主体性。注重教师与学生的互动，以及学生和学生之间的互动，适时地引导学生，让学生自己去发现知识、体会知识的得出过程。通过严密的逻辑推理、层层深入、探究问题、引导学生思考、活跃学生思维，增强学生对本课内容的兴趣，从而完成既定的教学目标。
六 课时安排
本节内容需安排2个课时进行教学
第1课时 DNA双螺旋结构模型的构建及DNA分子的结构特点
第2课时 组成DNA分子的碱基计算及DNA结构模型的制作
七 教学过程（第1课时）
教学内容
学生活动
教师的组织和引导
设计意图及理论依据
问题导入：多媒体展示“DNA雕塑”
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读课文了解两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。
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多媒体展示沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的过程
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已经知道DNA是主要的遗传物质，那么DNA为什么能起遗传作用呢？
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?沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋结构模型，为合理解析遗传物质的各种功能奠定了基础。
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DNA的化学组成和基本单位
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DNA分子的平面和立体结构
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DNA分子结构的特点
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课堂小结：DNA的化学组成，DNA的结构和DNA的结构特点。
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课堂练习与讨论
学生进行观察、比较、思考、讨论
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学生带着问题阅读课文
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学生思考讨论并回答问题
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学生思考并回答问题
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学生回忆，观察，讨论
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学生观察DNA结构模型
?学生思考讨论和归纳DNA分子结构的特点。
学生得出结论：（1）DNA分子是由两条链组成的，并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；碱基排列内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且是：A和T配对，G和C配对。（碱基互补配对原则）
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问题导入：教师播放多媒体课件，引导学生思考为什么将DNA雕塑作为高科技的标志？该独特形状的雕塑是以何为蓝本制作的？
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引导1：上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？
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引导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哪些启示？
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教师播放课件，并对学生的回答作出肯定和鼓励。
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教师播放多媒体并引导学生回答问题
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教师播放多媒体并出示DNA分子结构模型。引导学生观察并回答问题。
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引导3：DNA分子是由几条链组成的，链间的空间关系是什么？
引导4：DNA分子的主链是由什么组成的？排列在什么位置？
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引导5：DNA分子中的碱基排列在哪里？有什么规律吗？
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利用多媒体画面，学生自主参与，导入新课，有利于吸引学生的注意，能有效调动学生学习兴趣，激发学生兴奋点，唤起学生强烈求知欲。
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进入DNA双螺旋结构模型的构建学习
?引导学生分析过程，总结科学史中包含的科学方法、科学思想和科学精神。
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启迪学生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；研究小组成员在知识和背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情。
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设疑
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过度，进入DNA分子结构的学习
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从多媒体画面及模型上自我获取知识，培养学生的读图分析能力，运用知识的迁移能力，体现教学的直观性原则。
图文互换，培养学生读图分析能力，空间思维能力，创新能力。
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归纳总结，帮助学生完成“由感性到理性、由具体到抽象、由生动的直观到形象的思维”的认知过程，以及符合教学过程中学生的认识规律，掌握知识与发展智力相统一规律，教师主导作用和学生主体作用相统一规律，也体现教学的直观性，启发性原则。
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归纳总结，形成完整的知识体系
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培养学生解决实践问题的能力
八 教学反思
本节课通过探究性学习和构建模型的学习方法，抓住了教学重点，突破了难点，使学生掌握了DNA的构建方法，理解了DNA的结构特点。同时培养了学生的科学的探究方法，自主学习和合作性学习的能力，激发了他们的学习兴趣
板书设计
第2节 DNA分子的结构
一??? DNA结构模型构建过程中的主要事件
1951年，威尔金斯展示出了DNA的衍射图谱
1952年，查哥夫研究发现在DNA中A=T，G=C
1953年，沃森和克里克的论文《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个模型》发表
1962年，沃森，克里克和威尔金斯获得诺贝尔奖。
二 DNA分子的结构
1 化学组成
2 基本单位
3 结构特点
课件21张PPT。第2节 DNA
分子的结构DNA双螺旋结构模型的构建 1953年４月２５日，英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森和英国的克里克在英国剑桥大学合作的成果， ＤＮＡ双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为２０世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志．１９６２年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖．思考：这一成果为何在当时引起极大的关注？早凋的“科学玫瑰” －富兰克林（ R.E.Franklin） 她和同事威尔金斯
在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到DＮＡ晶体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。 但“科学玫瑰”没等到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。（英，R.E.Franklin, 1920－1958）X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。DNA的X射线衍射图富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图问题：沃森和克里克从衍射图谱中受到什么启示？１９５２年，查哥夫在已经进行多年的对各种ＤＮＡ样品的研究中发现，ＤＮＡ中四种核苷酸的量不一定相等．但是，在各种ＤＮＡ中嘌呤的量和嘧啶的量总相等，且Ａ的量和Ｔ的量相等，Ｇ的量和Ｃ的量相等．思考：通过吸收查哥夫的成果，两位科学家作出的模型一定是正确的吗？？讨论沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？而这些，对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示？
沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？
沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示？早在19世纪，人们就发现了DNA的化学成分：DNA的分子结构脱氧
核糖碱基磷酸AGCT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脱氧核苷酸的种类讨论DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？
DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（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；碱基在内侧。DNA分子的结构特点碱基对另一碱基对 (3) 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且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。ATGC氢键DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC你知道右图ＤＮＡ结构中的哪个结构是稳定不变的，哪个结构 是千变万化的？两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。DNA分子的结构
小结★化学组成：基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构规则的双螺旋结构（1）两条脱氧核苷酸长链（2）基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接；内侧：碱基对（3）碱基互补配对原则基础知识简答1、沃森和克里克于 年提出了著名的 ___________ 模型，为合理地解释遗传物质的 奠定了基础。
2、DNA又称 ，组成它的基本单位是
（由一分子 、一分子__________
一分子____________ 组成）。组成DNA的碱基共有 种
（符号表示为 ）， 脱氧核苷共有_____
种分别是
① 、
② 、
③ 、
④ 。1953 DNA双螺旋各种功能脱氧核糖核酸脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖含氮碱基4A T G C4胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸3、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段谢谢指导
