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視頻標簽：DNA分子的結構
所屬欄目：高中生物優(yōu)質課視頻
視頻課題：蘇教版高中生物必修二4.2 DNA分子的結構-貴州省優(yōu)課
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教學設計
課題名稱 DNA分子的結構 科目 生物 教學對象 高一學生 課時
1
設計者
一、教學設計思路
新課程標準下的高中生物教學，要在面向全體學生，
以學生為主體，教師為主導的基礎上，重視探究性學習和知識的獲得過程，培養(yǎng)學生的動手能力，同時還要注重培養(yǎng)學生的科學思維、科學方法等科學素養(yǎng)。基于這些理念，對于本節(jié)課的內容我初步的設計思路是以科學家對DNA分子雙螺旋結構的探究歷程，以各種資料的形式呈現(xiàn)給學生，引導學生先構建DNA分子的基本單位-單鏈結構-平面結構-立體結構的思路，培養(yǎng)學生的動手能力，科學思維。通過觀察小組的模型并與其他小組進行比較，獲得DNA分子結構特點和特性等知識點，在教學中還引導學生運用本節(jié)知識內容讓學生給身邊的親朋對有關DNA分子知識做出科學的解釋從而滲透科學素養(yǎng)中的社會價值。
二、教學內容分析
本節(jié)內容選自蘇教版高中生物必修二第四章第二節(jié)
DNA分子的結構與復制一節(jié)的內容，DNA分子的結構既是孟德爾遺傳定律的深入，也是整個遺傳與進化的基石，教材中先介紹科學家探索DNA分子雙螺旋結構的歷程重在培養(yǎng)學生體會科學家善于捕獲和分析信息，合作探究和鍥而不舍的精神，之后介紹DNA分子的結構特點和特性，最后讓學生嘗試并制作DNA雙螺旋結構模型，重在介紹知識的獲取過程和培養(yǎng)學生合作探究及動手能力。學好DNA分子的結構是為今后能夠更深入的學習DNA的復制、基因指導蛋白質的合成，基因突變和基因重組，甚至是進化的基礎。本部分的內容在教材中啟承前啟后的作用。
三、學習者特征分析
通過必修一第二章細胞中的生物大分子一章的學習，
學生已初步掌握核酸的知識，懂得DNA的基本單位是脫氧核苷酸，一分子的脫氧核苷算由一分子的脫氧核糖、一分子的磷酸和一分子的含氮堿基組成，并且知道含氮堿基有A.G.C.T這四種，還了解DNA是細胞中儲存遺傳信息的物質，縱使這部分知識學習的時間比較久遠，學生已經忘記的差不
多，但是我在課前制作導學案安排學生下去復習并預習，讓他們通過自學的形式掌握這些基礎內容。因為對于高中學生來說以具備一定的自學能力。
四、教學目標（知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與
價值觀）
1、知識與技能
（1）設計并構建DNA分子雙螺旋結構模型。
（2）概述DNA分子雙螺旋結構特點及特性 2、過程與方法
以多個文字和圖片資料呈現(xiàn)給學生，培養(yǎng)學生對文字和圖片信息的處理能力，通過自制紙質脫氧核苷酸并讓學生把他連接起來，加深對DNA分子結構的理解，通過以模具為材料構建DNA雙螺旋結構模型，在通過模型的觀察和比較培養(yǎng)學生的動手能力，合作探究和知識的獲得過程。 （1）情感態(tài)度與價值觀
認識到人與人合作在科學研究中的重要性，領悟科學探究中的科學思維和科學精神。
五、教學重點與難點
重點及難點：DNA分子的結構特點及特性
六、教學環(huán)境及資源準備
多媒體教室與多媒體課件，紙質脫氧核苷酸，DNA分子模型組件等
七、教學過程 教學流程
教師活動 學生活動
一、課題 導入
播放視瓶導入新課，留下問題：為什么DNA能夠幫助警察破案？？？
帶著問題學習新課 二、自主學習（課前）
引導學生復習舊知識，為本節(jié)新課作準備，并強調學生容易出錯和易混淆的地方
學生在課前完成導學案的內容
三、構建DNA分子的基本單位
展示資料一：
“脫氧核糖通過C—1與堿基相連形成核苷，核苷中的脫氧核糖的C—5再與磷酸連接”并介紹脫氧核糖的結構和簡式：并請學生用三種物質連接成脫氧核苷酸。
用三種物
質連接成一個脫氧核苷酸分子 四、構建DNADNA分子是生物大分子，是由許用手上的
分子的單鏈結構
許多多脫氧核苷酸組成的，那么這些脫氧核苷酸之間是如何連接的呢？請同學們閱讀資料二回答 展示資料二：”富蘭克林通過化學分析表明：相鄰兩個脫氧核苷酸的連接方式是一個脫氧核苷酸3號碳原子位的-OH和另一個脫氧核苷酸的磷酸基團脫水縮合形成磷酸二酯鍵。多個脫氧核苷酸連接形成脫氧核苷酸鏈”
用紙質的模具粘貼在黑板上，并請學生將多個脫氧核苷算連接起來。
模具結合資料二將脫氧核苷酸連接成一條脫氧核苷酸鏈，
五、構建DNA分子的平面結構
提問并展示資料:
1.DNA由幾條脫氧核苷酸鏈組成的？ “資料三：威爾金斯研究發(fā)現(xiàn)DNA分子的直徑比一條鏈的直徑要大。”
“資料四：1952美國化學家鮑林發(fā)表關于DNA三鏈模型的研究報閱讀資料
并回答問題：1、由
兩條平行的脫氧核苷酸鏈組
成
告。沃森將其與富蘭克林的X光衍射照片對比后發(fā)現(xiàn)比照片中的直徑要大。并且DNA的直徑始終恒定”
2. 這兩條鏈是如何排列的？
“資料五：堿基疏水，脫氧核糖和磷酸親水，而DNA在細胞內始終處于一個水環(huán)境中”
展示堿基排列在內側，脫氧核糖和磷酸排列在外側的兩種排列方式，問：應該是哪一種排列呢？ “資料六：1952年11月，富蘭克林在一份報告中說明DNA的結構即使翻轉180度之后看起來還是一樣”問是哪一種？
3.這鏈條鏈又是如何連接起來的呢？
“資料七：1952年春天，沃森和克里克從“查哥夫”那里獲得一個重要信息：腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量；鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C） 2.兩條鏈的磷酸和脫氧核糖排列在外
側，堿基排列在內側，且方
向相反。 3. 兩條鏈的堿基與堿基相連
活動： 根據資料內容構建DNA分子
的量。” 總結：堿基通過氫鍵相連形成堿基對，并且A一定與T配對之間有兩個氫鍵，C一定與G配對，之間有三個氫鍵。我們把堿基與堿基之間的這種一一配對關系稱為“堿基互補配對原則”。請同學們根據資料內容，以模具為材料構建DNA的平面結構。
的平面結
構。 六、構建DNA分子的立體結構
DNA分子的立體結構是怎樣的呢？展示資料八：”沃森和克里克通過英國著名生物物理學家威爾金斯看到了一張他的同事富蘭克林拍攝DNA的X光衍射照片，并根據此圖斷定DNA的結構是一個螺旋體。”
根據資料八說明DNA分子的立體結構是一個螺旋結構。請同學們將你們構建的平面結構螺旋成雙螺旋結構。并總結沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構的過程中的
用模具構建DNA分子的雙螺旋結構
合作探究，善于利用他人的經驗的科學研究方法和科學精神，并請各小組推選一名同學上臺展示自己的模型并評價。
七、總結DNA的結構特點
請同學認真觀察自己的模型，回答以下問題：
1. DNA雙螺旋結構有幾條鏈構成？它們的方向是什么關系？
2.排在DNA分子外側的什么物質？排在內側的什么物質？
3.兩條鏈上的堿基通過什么鍵相連形成堿基對，它們的連接遵循什么原則？
根據學生回答的情況，總結出DNA分的結構特點：
1、DNA分子由兩條鏈組成，按反向平行的方式盤旋成雙螺旋結構。
2、DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架。 3、兩條鏈上的堿基通
觀察并回答
過氫鍵連接成堿基對，排列在內側，并且遵循A與T配對，G與C配對的堿基互補配對原則。
八、總結DNA分子的結構特性
請同學們小組交換模型對比觀察： 1、不同的DNA分子排列在外側的磷酸和脫氧核糖都是交替連接的，并且這種交替連接的方式是穩(wěn)定不變的，且兩條鏈的堿基與堿基是通過氫鍵相連，A與T之間有連個氫鍵，C與G之間有三個氫鍵，說明DNA分子具有什么特性？哪種堿基對越多DNA分子越穩(wěn)定？
2、請同學們觀察并比較不同的DNA分子內部堿基對的排列順序相不相同？最小的DNA分子堿基
觀察并回
答： 1、穩(wěn)定性 C與G堿基對越多DNA分子的結構越穩(wěn)定。 2、不同 多樣性
對的數(shù)量有4000對，排列順序就有4
4000
種，說明DNA分子內部堿
基對的排列順序是多種多樣的，體現(xiàn)DNA分子的結構具有什么特性？
3、每個DNA分子都有其特有的堿基排列順序，說明DNA 分子具有什么特性？
通過對DNA結構的學習你能回答我們課前留下的這個問題了嗎？為什么DNA能夠幫助警察辦案呢？
3、特異性
DNA分子具有特異
性，每個人的DNA分子內部有獨特的堿基排列順序。
九、課堂小結 針對本節(jié)課的內容，我們可以用“五、四、三、二、一”來總結，請小組進行討論，如何用這幾個字來總結本節(jié)內容。 五種元素：C、H、O、N、P
小組討論并完成小結
四種堿基：A、G、C、T及相應的四種脫氧核苷酸
三種物質：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基
兩條長鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈
一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結構
十、課堂檢測 選擇一道概括性強的試題，讓學生自己完成
小組之間
討論并完成
十一、教學反思（課后）
本節(jié)課的設計思路是在構建DNA雙螺旋結構模型的時候，先以科學家的研究為背景材料，先讓學生構建DNA的基本單位，然后構建單鏈，再次構建雙鏈的平面結構，最后構建立體結構，這樣設計符合學生的認知規(guī)律，但是發(fā)現(xiàn)在課堂實施的過程中一節(jié)課的時間無法完成課堂內容，所以在具體的實施過程中就省略了這些過程，選擇先講解再讓學生用模具為材料構建整個DNA分子，這樣就可以省去很多時間，可以完成DNA的結構特點及特性，為了突出以學生為主體教師
為主導作用，還有注重知識的獲得過程，在突破本節(jié)的重點及難點DNA分子的結構特點及特性的時候，充分引導學生觀察模型，并比較模型而得出，在課堂小結部分用“五四三二一”來總結也是為了體現(xiàn)學生的主體地位，這樣更能夠加深印象，對知識的記憶更牢固。
視頻來源：優(yōu)質課網 www.jixiangsibao.com
