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1、精选优质文档-倾情为你奉上教材分析DNA 分子的结构专心-专注-专业本节属于高中生物 2 遗传与变异第三章第二节，内容的编排顺序是：先以资料形式介绍DNA 双螺旋结构模型构建的过程，之后总结 DNA 分子结构的主要特点，最后动手制作模型，这样设计能加深学生对 DNA 分子结构特点的认识和理解。其中介绍 DNA 双螺旋结构模型的构建过程采取讲故事的形式，这段科学发现史中包含了丰富的科学方法，学生除了可以体验构建模型的研究方法外，还可以领悟到多学科知识综合应用的妙处；让学生在构建模型中体验科学研究的方法，进而渗透科学思想和科学精神方面的教育。本节中介绍的碱基互补配对原则是 DNA 复制、转录、翻译
2、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、物种稳定性的物质基础。因此该内容起了承上启下的作用，在整个高中生物分子生物学部分非常重要。学情分析学生已经学习了“生物 1：分子与细胞”的遗传信息的携带者核酸这节内容，获得了 DNA 的基本单位是 4 种脱氧核苷酸，以及 DNA 是由 2 条脱氧核苷酸链构成等知识，这些基础知识是构建 DNA 结构模型的认知基础。学生对于脱氧核苷酸的组成、脱氧核苷酸链的形成方式、2 条链在空间上排布如何、结构如何就需要通过本节
3、课的学习来获得。但本节涉及的 DNA 分子的结构较抽象，缺乏相应的感性认识，而且由于学生与此有关的化学知识较薄弱，这就造成了一定的学习难度，所以本节课采用创设情境设疑（激发思考）讨论（思考）回答再创设情境再思考再讨论成功构建正确的模型”这一思路组织教 学，设计了 5 个探究，9 则资料，8 个思考，在这个过程中让每一个学生都亲身经历“模型构建”的过程，由简单到复杂，化抽象为具体，然后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出DNA 分子结构的主要特点，同时体会这一过程所蕴含的科学方法和科学思想， 达到在模型构建的活动中悄无声息的获得新知、培养能力，提高素养这一目标。教学目标知识目标1. 概述
4、DNA 分子结构的主要特点。2. 阐明 DNA 分子结构的三大特性能力目标1. 学会分析科学史，从科学史中获取主干信息，归纳总结出要点；2. 通过制作 DNA 分子双螺旋结构模型，学生可以提高自身的观察力、动手能力和小组合作能力。情感态度与价值观1. 认同模型构建在生物科学研究中有重要作用。2. 体会不同学科的交叉与渗透以及合作在科学研究中的重要性。3. 合作构建 DNA 双螺旋结构模型。4. 初步形成遗传物质的结构与功能相统一的观点教学重点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 分子双螺旋结构模型的建构和 DNA 分子结构的特点。教学准备多媒
5、体课件；学生提前预习本节内容。教法和学法1. 教师的启发引导式教学、构建模型教学。2. 学生自主学习法、合作学习法。课时安排1 课时。设计思路及流程本节依照新课程的教学理念来设计，即在面向全体学生的基础上，重视探究性学习 和知识的获得过程，培养学生的动手能力，同时注重培养学生科学的思维、方法等科学素养。基于新课程的这些理念，在教学过程中充分发挥学生的主动性， 采用创设情境设疑（激发思考）讨论（思考）回答再创设情境再思考再讨论成功构建正确的模型” 这一思路组织教学，设计了 5 个探究，9 则资料，8 个思考，在这个过程中让每一个学生 都亲身经历“模型构建”的过程，由简单到复杂，化抽象为具体，然后
6、通过小组间的交流、比 较和归纳，水到渠成得出 DNA 分子结构的主要特点，同时体会这一过程所蕴含的科学方法和科学思想，达到在模型构建的活动中悄无声息的获得新知、培养能力，提高素养这一目 标。创设情境，设疑。（提出问题）DNA 分子的结构是什么样的呢？巩固，课堂检测，课后模型制作教学过程教 学程序教师的组织和引导学生活动设计意图上一讲，我们介绍到 DNA，知道了 DNA 是主要的遗传物质，是要储存遗传信息的，到底是怎样的结构能让 DNA 储存遗传信息呢，让它担此重任呢。当时的科学家跟同学们一样，也很困惑，也想发现。就让我们一起走进这一节，看一下 DNA 分子的结构究竟如何?又是如何被发现的呢？【
7、过渡】任何的重大的发现都有一定的基础，那DNA 分子也是一步一步被人们所认识的，我们先来看一下 20 世纪初，科学家对 DNA 了解多少呢？激 发创 设学 生情境对， 导DNA入 新学生充满探索的欲双 螺课。望，急于了解 DNA旋 结分子的结构。构 的探 究热情为 后面 模型 构建 做铺垫构 建脱 氧核 苷酸 模型资料 1：20 世纪初，科学家已经认识到 DNA 分子是以 4 种脱氧核苷酸为单位连接成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含有 A，T，C，G 四种碱基。问题 1：DNA 的基本组成单位是什么？【学生思考，小组讨论交流并回答】：回答 1 ： 脱氧核苷酸培养、 阅读 能力 、获 取信 息的
8、能力 、小 组合 作的 能力构 建一 条脱 氧核 苷酸 链模型资料 2：化学分析结果：一分子脱氧核苷酸的 3 号碳原子与另一分子脱氧核苷酸的 5 号碳原子端的磷酸基团之间通过脱水缩合形成磷酸二酯键，由磷酸二酯键将脱氧核苷酸连接成链。问题 2：4 种脱氧核苷酸是如何连接成长链呢？【学生思考，小组讨论交流并回答】：回答 2 ： 磷酸二酯键【学生通过教师给出的信息、引导】最终确认：脱氧核苷酸之间是通过“磷酸脱氧核糖”相连如下图 。、【学生思考，小组讨论交流并回答】：？DNA 是几条链构成的?培 养学 生的 分析 能力 和： 逻 辑推 理能力【过渡】后来的科学家就在这样的基础上建立了 DNA模型。那么
9、，他们是如何确定 DNA 到底是单链、双链三链等螺旋的呢？【投影】就是沃森和克里克，进入角色模拟，如果大家是他们，靠着这些认识基础，在DNA 模型建立中，一个关键的问题是什么呢？【过渡】那么沃森和克里克又是如何解决这个问题的呢构 建二 条脱 氧核 苷酸 链模型【投影】资料 3：威尔金斯通过 X 衍射，发现 DNA 分子的直径比单独一条多核苷酸链的直径要大提问：你能得到什么启示？【投影】资料 4：三链结构 DNA 中水的含量与实际测得 DNA 的水含量不吻合，当时一位名声很大的人物美国化学家鲍林（Pauling)已在这里走入死胡同提问：这又给你什么启示？【学生思考，小组讨论交流并回答】： DNA
10、 不是单链，【学生思考，小组讨论交流并回答】： DNA 不是三链【学生思考，小组讨论交流并回答】： 碱基在内测， 磷酸和五碳糖在外侧【学生动手在本子上画画， 小组讨论交流并回答】：不是随意的，如果嘌呤对嘌呤，DNA 分子直径就会很大嘧啶对嘧啶直径会很小，应该是嘌呤对嘧啶【学生思考，小组讨论交流并回答】： 嘌呤类碱基与嘧啶类碱基配对符合直径不变的特点。相同的碱基进行配对又不符合化学规体 会科 学家 当时 的知 识环境，感 受科 学家 的思 维方式，培 养学 生的 科学 思维 能力 。 通 过动 手模 拟碱 基配对， 强 化对 碱基 互补 配对 的感 性到 理性 的认识【过渡】至此，我们有理由相信
11、，DNA 很可能是双链， 但是怎么能让我们更确信呢？那么，双螺旋到底是怎样的呢？【投影】资料 5：1951 年，富兰克林获得了 DNA 的X 射线衍射图像,指出了 DNA 是双螺旋结构的合理性， 确定了螺旋的螺距和直径【过渡】那么，双螺旋到底是怎样的呢？【投影】资料 6：碱基疏水，磷酸和脱氧核糖亲水， DNA 分子外侧是水思考一：碱基在外侧还是磷酸和脱氧核糖在外侧?【投影】资料 7：嘌呤碱基 A 和G 是双环化合物，而嘧啶碱基 T 和C 是单环化合物思考二：碱基是如何配对的？ 是所以的吗？【过渡】那么，究竟是 A 对T 还是对 C 呢？【投影】资料 8：1952 年，查戈夫测定了部分生物的DN
12、A 的分子组成，获得了四种碱基含量的数据。提问：这能给大家什么启发？律，只能 A 与 T 配对，G 与C 配对。【投影】资料 9：1948 年，古伦德提出碱基间以氢键相连。思考:DNA 分子的两条链独立吗？配对的含氮碱基之间靠什么连接？【过渡】还需要解决最后一个问题【投影】： DNA 分子的两条链方向如何？ 引导学生进行模拟双链【学生通过亲身体验明白】：只有反向平行才能办证碱基配对，形成氢键构 建DNA分 子双 螺旋 模型总 结归 纳DNA分 子结 构特点【投影】资料 5：1953 年，沃森和克里克建立了 DNA 的双螺旋结构模型，发表了论文核酸的分子结构， 标志着分子生物学的诞生。1962
13、年，他们和威尔金斯共同荣获诺贝尔生理学或医学奖。问题：请结合课本 49 页内容和双螺旋结构模型进一步完善归纳出 DNA 双螺旋结构的特点。【小组交流讨论】回答13：（1） ） DNA 是由两条链组成的，具有稳定的双螺旋结构。（2） ） DNA 分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列 而 成 ， 排列 在 DNA 分子的外侧。（3） ） DNA 内部是以碱基互补配对原则形成的碱基对。训 练学 生归 纳能力、 总结 能力。总 结归 纳DNA分 子特性从生活实际出发，从功能体现结构出发，引导学生归纳出三大特性加 深巩 固对DNA分 子结 的认知， 由感 性认 识上 升到 理性 认识 ， 培 养学 生的 语言 表达 能力。巩 固练习参见 ppt课 后模 型建构请同学们利用提供的模具， 课下分小组制作DNA 双螺旋结构分子，体验建模的过程。培 养学 生动 手能力加 强对DNA分 子结 构的 认识归 纳总结DNA 分子结构模型的构建DNA 分子结构特点DNA 分子结构特性收 束本节【板书设计】第 2 节 DNA 分子的结构DNA 结构模型的构建： 脱氧核苷酸单链双 链 双螺旋