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视频标签：DNA分子的结构
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：苏教版高中生物必修二4.2 DNA分子的结构-贵州省优课
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教学设计
课题名称 DNA分子的结构 科目 生物 教学对象 高一学生 课时
1
设计者
一、教学设计思路
新课程标准下的高中生物教学，要在面向全体学生，
以学生为主体，教师为主导的基础上，重视探究性学习和知识的获得过程，培养学生的动手能力，同时还要注重培养学生的科学思维、科学方法等科学素养。基于这些理念，对于本节课的内容我初步的设计思路是以科学家对DNA分子双螺旋结构的探究历程，以各种资料的形式呈现给学生，引导学生先构建DNA分子的基本单位-单链结构-平面结构-立体结构的思路，培养学生的动手能力，科学思维。通过观察小组的模型并与其他小组进行比较，获得DNA分子结构特点和特性等知识点，在教学中还引导学生运用本节知识内容让学生给身边的亲朋对有关DNA分子知识做出科学的解释从而渗透科学素养中的社会价值。
二、教学内容分析
本节内容选自苏教版高中生物必修二第四章第二节
DNA分子的结构与复制一节的内容，DNA分子的结构既是孟德尔遗传定律的深入，也是整个遗传与进化的基石，教材中先介绍科学家探索DNA分子双螺旋结构的历程重在培养学生体会科学家善于捕获和分析信息，合作探究和锲而不舍的精神，之后介绍DNA分子的结构特点和特性，最后让学生尝试并制作DNA双螺旋结构模型，重在介绍知识的获取过程和培养学生合作探究及动手能力。学好DNA分子的结构是为今后能够更深入的学习DNA的复制、基因指导蛋白质的合成，基因突变和基因重组，甚至是进化的基础。本部分的内容在教材中启承前启后的作用。
三、学习者特征分析
通过必修一第二章细胞中的生物大分子一章的学习，
学生已初步掌握核酸的知识，懂得DNA的基本单位是脱氧核苷酸，一分子的脱氧核苷算由一分子的脱氧核糖、一分子的磷酸和一分子的含氮碱基组成，并且知道含氮碱基有A.G.C.T这四种，还了解DNA是细胞中储存遗传信息的物质，纵使这部分知识学习的时间比较久远，学生已经忘记的差不
多，但是我在课前制作导学案安排学生下去复习并预习，让他们通过自学的形式掌握这些基础内容。因为对于高中学生来说以具备一定的自学能力。
四、教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与
价值观）
1、知识与技能
（1）设计并构建DNA分子双螺旋结构模型。
（2）概述DNA分子双螺旋结构特点及特性 2、过程与方法
以多个文字和图片资料呈现给学生，培养学生对文字和图片信息的处理能力，通过自制纸质脱氧核苷酸并让学生把他连接起来，加深对DNA分子结构的理解，通过以模具为材料构建DNA双螺旋结构模型，在通过模型的观察和比较培养学生的动手能力，合作探究和知识的获得过程。 （1）情感态度与价值观
认识到人与人合作在科学研究中的重要性，领悟科学探究中的科学思维和科学精神。
五、教学重点与难点
重点及难点：DNA分子的结构特点及特性
六、教学环境及资源准备
多媒体教室与多媒体课件，纸质脱氧核苷酸，DNA分子模型组件等
七、教学过程 教学流程
教师活动 学生活动
一、课题 导入
播放视瓶导入新课，留下问题：为什么DNA能够帮助警察破案？？？
带着问题学习新课 二、自主学习（课前）
引导学生复习旧知识，为本节新课作准备，并强调学生容易出错和易混淆的地方
学生在课前完成导学案的内容
三、构建DNA分子的基本单位
展示资料一：
“脱氧核糖通过C—1与碱基相连形成核苷，核苷中的脱氧核糖的C—5再与磷酸连接”并介绍脱氧核糖的结构和简式：并请学生用三种物质连接成脱氧核苷酸。
用三种物
质连接成一个脱氧核苷酸分子 四、构建DNADNA分子是生物大分子，是由许用手上的
分子的单链结构
许多多脱氧核苷酸组成的，那么这些脱氧核苷酸之间是如何连接的呢？请同学们阅读资料二回答 展示资料二：”富兰克林通过化学分析表明：相邻两个脱氧核苷酸的连接方式是一个脱氧核苷酸3号碳原子位的-OH和另一个脱氧核苷酸的磷酸基团脱水缩合形成磷酸二酯键。多个脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸链”
用纸质的模具粘贴在黑板上，并请学生将多个脱氧核苷算连接起来。
模具结合资料二将脱氧核苷酸连接成一条脱氧核苷酸链，
五、构建DNA分子的平面结构
提问并展示资料:
1.DNA由几条脱氧核苷酸链组成的？ “资料三：威尔金斯研究发现DNA分子的直径比一条链的直径要大。”
“资料四：1952美国化学家鲍林发表关于DNA三链模型的研究报阅读资料
并回答问题：1、由
两条平行的脱氧核苷酸链组
成
告。沃森将其与富兰克林的X光衍射照片对比后发现比照片中的直径要大。并且DNA的直径始终恒定”
2. 这两条链是如何排列的？
“资料五：碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，而DNA在细胞内始终处于一个水环境中”
展示碱基排列在内侧，脱氧核糖和磷酸排列在外侧的两种排列方式，问：应该是哪一种排列呢？ “资料六：1952年11月，富兰克林在一份报告中说明DNA的结构即使翻转180度之后看起来还是一样”问是哪一种？
3.这链条链又是如何连接起来的呢？
“资料七：1952年春天，沃森和克里克从“查哥夫”那里获得一个重要信息：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C） 2.两条链的磷酸和脱氧核糖排列在外
侧，碱基排列在内侧，且方
向相反。 3. 两条链的碱基与碱基相连
活动： 根据资料内容构建DNA分子
的量。” 总结：碱基通过氢键相连形成碱基对，并且A一定与T配对之间有两个氢键，C一定与G配对，之间有三个氢键。我们把碱基与碱基之间的这种一一配对关系称为“碱基互补配对原则”。请同学们根据资料内容，以模具为材料构建DNA的平面结构。
的平面结
构。 六、构建DNA分子的立体结构
DNA分子的立体结构是怎样的呢？展示资料八：”沃森和克里克通过英国著名生物物理学家威尔金斯看到了一张他的同事富兰克林拍摄DNA的X光衍射照片，并根据此图断定DNA的结构是一个螺旋体。”
根据资料八说明DNA分子的立体结构是一个螺旋结构。请同学们将你们构建的平面结构螺旋成双螺旋结构。并总结沃森和克里克构建DNA双螺旋结构的过程中的
用模具构建DNA分子的双螺旋结构
合作探究，善于利用他人的经验的科学研究方法和科学精神，并请各小组推选一名同学上台展示自己的模型并评价。
七、总结DNA的结构特点
请同学认真观察自己的模型，回答以下问题：
1. DNA双螺旋结构有几条链构成？它们的方向是什么关系？
2.排在DNA分子外侧的什么物质？排在内侧的什么物质？
3.两条链上的碱基通过什么键相连形成碱基对，它们的连接遵循什么原则？
根据学生回答的情况，总结出DNA分的结构特点：
1、DNA分子由两条链组成，按反向平行的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。 3、两条链上的碱基通
观察并回答
过氢键连接成碱基对，排列在内侧，并且遵循A与T配对，G与C配对的碱基互补配对原则。
八、总结DNA分子的结构特性
请同学们小组交换模型对比观察： 1、不同的DNA分子排列在外侧的磷酸和脱氧核糖都是交替连接的，并且这种交替连接的方式是稳定不变的，且两条链的碱基与碱基是通过氢键相连，A与T之间有连个氢键，C与G之间有三个氢键，说明DNA分子具有什么特性？哪种碱基对越多DNA分子越稳定？
2、请同学们观察并比较不同的DNA分子内部碱基对的排列顺序相不相同？最小的DNA分子碱基
观察并回
答： 1、稳定性 C与G碱基对越多DNA分子的结构越稳定。 2、不同 多样性
对的数量有4000对，排列顺序就有4
4000
种，说明DNA分子内部碱
基对的排列顺序是多种多样的，体现DNA分子的结构具有什么特性？
3、每个DNA分子都有其特有的碱基排列顺序，说明DNA 分子具有什么特性？
通过对DNA结构的学习你能回答我们课前留下的这个问题了吗？为什么DNA能够帮助警察办案呢？
3、特异性
DNA分子具有特异
性，每个人的DNA分子内部有独特的碱基排列顺序。
九、课堂小结 针对本节课的内容，我们可以用“五、四、三、二、一”来总结，请小组进行讨论，如何用这几个字来总结本节内容。 五种元素：C、H、O、N、P
小组讨论并完成小结
四种碱基：A、G、C、T及相应的四种脱氧核苷酸
三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种螺旋：规则的双螺旋结构
十、课堂检测 选择一道概括性强的试题，让学生自己完成
小组之间
讨论并完成
十一、教学反思（课后）
本节课的设计思路是在构建DNA双螺旋结构模型的时候，先以科学家的研究为背景材料，先让学生构建DNA的基本单位，然后构建单链，再次构建双链的平面结构，最后构建立体结构，这样设计符合学生的认知规律，但是发现在课堂实施的过程中一节课的时间无法完成课堂内容，所以在具体的实施过程中就省略了这些过程，选择先讲解再让学生用模具为材料构建整个DNA分子，这样就可以省去很多时间，可以完成DNA的结构特点及特性，为了突出以学生为主体教师
为主导作用，还有注重知识的获得过程，在突破本节的重点及难点DNA分子的结构特点及特性的时候，充分引导学生观察模型，并比较模型而得出，在课堂小结部分用“五四三二一”来总结也是为了体现学生的主体地位，这样更能够加深印象，对知识的记忆更牢固。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
