3.2 DNA的结构 教案【新教材】2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二

3.2
DNA的结构
教案
一、教学目标
1.概述DNA结构的主要特点。
2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的讨论和交流，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。
3.制作DNA双螺旋结构。.
二、教学重难点
1.教学重点
DNA结构的主要特点，制作DNA双螺旋结构模型。
2.教学难点
DNA结构的主要特点。
教学过程
【导入】：位于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以独特的双螺旋结构被看作高科技的标志。在确信DNA是生物体的遗传物质之后，人们更迫切的想知道：
DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？
要回答这些问题，首先需要弄清楚DNA的结构。
【一、DNA双螺旋结构模型的构建】
20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。
解开DNA的结构之谜（课本P48-49）
DNA的结构层次（学生自行总结）
【二、DNA的结构】
1.
DNA双螺旋结构模型的特点
（1）DNA是由两条单链组成的，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；碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤）一定与T(胸腺嘧啶）配对；G(鸟嘌呤）一定与C(胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5'-端，另一端有一个羟基（－OH)，称作3'-端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5'-端到3'-端的，另一条单链则是从3'-端到5'-端的。
拓展：碱基A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。
【三、DNA的特性】
1、多样性：碱基对的排列顺序多样性的意义：蕴含了生物的遗传信息
特异性：每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
稳定性：
【四、制作DNA双螺旋结构模型】
【五、碱基互补配对原则的应用】
教学反思
本节课可以帮助学生在知道DNA是主要的遗传物质后，进一步认识DNA的结构，理解DNA是怎样储存遗传信息的，进而形成结构与功能相适应的生命观念，考虑到科学史的真实性及如何整体认识DNA的结构，本节课的设计采取了正向探究教学，从宏观到微观，从整体到局部层层深入地进行探究，最终再回到整体，使认识得到升华，本节课的主要特点如下。
从问题探讨及沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事，引入对DNA结构的探讨，通过提供一系列文字图片视频资料，让学生阅读思考分析并得出结论，DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋而成的双螺旋结构。
认识DNA的双螺旋结构后，再逐层解析层层深入探究DNA的空间结构平面结构单链结构和基本组成单位，根据提供的资料、模型和学具，让学生分析和比较含有A、T、C、G4种碱基的脱氧核苷酸的特点，并自己动手组装DNA的单链双链，了解DNA基本骨架的构成方式及碱基的连接方式，理解碱基互补配对原则及计算方法。
让学生以游戏的方式模拟DNA两条单链的排列方式，了解DNA两条单链的方向性，理解反向平行含义，得出结论：DNA的两条单链是反向平行的。
本节课，以科学史为主线，通过介绍科学家对DNA结构的探索过程，综合思考和讨论小组合作模拟游戏等活动，培养学生的科学思维和科学探究能力，也有助于培养学生严谨务实求知态度和探索求真的科学精神。