1、教学设计第二节 DNA 分子的结构学校：锡盟东乌旗综合高中科目:生物姓名：武雪峰教学设计内容:人教版高中生物必修二第三章基因的本质第二节 DNA 分子的结构教案一、设计思路：本节课是以“导学案”的形式通过课前进行预习、课堂进行问题探究、课堂知识达标检测、课后训练四个环节，让学生自主参与，合作探究，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，从而激发学生学习新知的兴趣，使学生在主动探究、合作交流中，分析问题和解决问题的能力得到培养和提升，把课堂真正还给了学生。二、教学目标1 知识方面：概述 DNA 分子结构的主要特点2 能力方面：对图片及模型的观察和分析能力 合作学习的能力制作 DNA 双螺旋结构
2、模型的能力3 情感态度和价值观方面：认同与人合作在科学研究中的重要性；体验科学探索不是一帆风顺的，需要锲而不舍的精神。三、教学重点1 DNA 分子结构的主要特点2 制作 DNA 双螺旋结构模型四、教学难点：DNA 分子结构的主要特点五、教学方法：自主合作、讨论法、 演示法六、课前准备：教师：多媒体课件学生：自主完成导学案1、学生以学习小组为单位： 2 人小组、6 人大组、全班团队；2、 决定小组成员的角色分配。3、向学生解释学习任务；七、教学用具： DNA 分子结构模型组件、DNA 分子结构的模型八、教学过程1、复习导入新课（课件显示）。2、展示本节课的学习目标。3、检查预习案自主纠错。4、教
3、与学的互动过程： 组织学生讨论、展示、点评。对于学生在讨论、展示中存在的问题及不完善的答案、书写不规则的地方老师给予纠正、补充、指点；对于学生在点评时可能会出现的疑惑和生成性问题，以多媒体图片、动画预设情景，引导学生互动、对话、交流。对于重点、难点内容借助多媒体图片、动画、模型建构等予以突破和解决。探究一、资料分析，模型构建的历史过程及模型构建的科学研究方法:学生课前自主预习 DNA 双螺旋结构模型的构建过程，可课堂上组织学生以小组为单位讨论以下问题：（1）沃森和克里克开始研究 DNA 结构时，科学界对 DNA 已有的认识是什么？（DNA 分子是以 4 种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链，呈
4、螺旋结构。）（2）沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究 DNA 结构？（模型建构。）（3）沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？（a、螺旋结构（三螺旋、双螺旋）：碱基位于外部；b、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖位于外部，碱基位于内部，相同碱基配对；c、双螺旋结构：磷酸 -脱氧核糖（骨架）位于外部，碱基 A-T，G-C 配对，位于内部。）（4）、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？（多学科的综合应用、精诚的合作、失败面前锲而不舍的精神、在学习和工作中要善于沟通、勤于积累、善于总结、勇于实践，不要轻
5、言放弃。 ）探究二、DNA 的双螺旋结构：教师引导，以“基本单位单链平面双链立体空间结构”逐步深入，学生根据资料信息利用模型盒尝试构建 DNA 结构模型（1）组装一个脱氧核苷酸模型：（注意三种物质的连接位置）（2）组装脱氧核苷酸长链：（学生阅读资料：磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧，推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接）（3）构建脱氧核苷酸双链（4）学生构建 DNA 的立体结构：双螺旋结构模型。学生对制作的模型进行组内和组间评价后，观察不同 DNA 双螺旋模型的共同点，总结 DNA 分子双螺旋结构的主要特点：（1）两条链反向平行盘旋成双螺旋结构；（2）外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨
6、架；（3）内侧为氢键连接形成的碱基对，以碱基互补配对原则配对。探究三、 DNA 分子的特性：以老师提供的问题为提纲，小组讨论，总结 DNA 分子结构的特点；分析比较各组模型，找出相同点与不同点，进而总结出 DNA 的特性。通过对比各小组制作的 DNA 模型，发现不同 DNA 分子的结构并不尽相同，差异表现在 DNA 双链碱基对的排列顺序不同，碱基排列顺序的千变万化构成 DNA 分子的多样性，而特定的碱基排列顺序构成每一个 DNA 分子的特异性。DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。探究四、 DNA 分子双螺旋结构中四种碱基的数量关系（延伸拓展）:记录本小组制作的 DNA
7、 模型中四种碱基的数量，归纳双链 DNA 分子中四种碱基数量的比例关系。A=T C=G A+G=C+T=50% 嘌呤=嘧啶（A 1+T1）/( G 1+ C1)=M （互补碱基和的比恒等）则(A 2+T2)/( G2 + C2)=M (A+T)/ (G + C)=M(A 1+G1)/(C1+T1)=N （不互补碱基和的比在两单链上互为倒数） 则(A 2+G2)/(C2+T2)=1/N (A+G)/(C+T)DNA=1 （在双链上为 1）九、课堂知识达标测试（课件展示 1、2、3 题）十、布置作业：依据不同层次的学生，设计不同层次的训练题，让每个学生都能体会到学习成功的快乐。 A 层（基础层）：
8、-会做才算懂（课本 P51：一、 ）B 层（提高层）：-自信才能行 （导学案中的训练案）C 层（拔高层）：-爱拼才能赢（课本 P51：二、拓展题）教学反思：1、这堂课我是在学生已有的知识上，利用科学素材，以导学案为依据，把 DNA 结构模型的制作实验穿插在教学过程中，让学生分组直观掌握 DNA 的结构，体会科学家的探索历程，这样可以使学生清晰地认识到 DNA 分子结构。2、教学以“基本单位单链平面双链立体空间结构”逐步深入。知识间以问题串衔接，环环相扣，主动参与，在课堂中既动手又动脑，全方位调动感观，使抽象知识形象化，提高课堂知识理解效率。本节课将后面的碱基对序列的探究整合到了学生自制的 DN
9、A 模型中，由于更直观教学效果更好。这也是这节课的亮点。3、在整节课中，充分体现了学生的主体地位，尽量留给学生更多的空间，更多的展示自己的机会，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围中，在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我、找到自信，体验成功的乐趣。通过师生互动，生生互动，学生基本做到了自主、合作和探究性学习，很好的完成了本节课的三维教学目标。预习案预习目标：1、熟练掌握 DNA 的元素组成和基本单位。2、熟读课本，初步思考如何构建 DNA 双螺旋结构模型。预习提纲：1、沃森和克里克于 1953 年提出了著名的 模型，并因此与威尔金斯共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。2、DNA 又称 ，组成它的基本单
10、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 ），脱氧核苷酸共有 种（名称是 、 、 ）。3、DNA 的双螺旋结构是由 平行的 长链 而成，排在外侧的 和 交替连接构成基本骨架，通过 连接起来的 排列在内侧。碱基对的组成规律是 与配对， （A）一定与 （T）配对， （G）一定与 （C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫做 原则。初步思考：1、脱氧核苷酸的三部分如何连接？用图示表示2、一条链上的两个脱氧核苷酸如何连接？用图示表示3、两条链上的两个脱氧核苷酸如何连接？用图示表示针对训练：1、DNA 完全水解，得到的化学物质是（ ）A氨基酸，葡萄糖，含氮碱
11、基 B氨基酸，核苷酸，葡萄糖C核糖，含氮碱基，磷酸 D脱氧核糖，含氮碱基，磷酸2、若 DNA 分子中一条链的碱基 A：C：T：Gl：2：3：4，则另一条链上 A：C：T：G 的值为（ ）Al：2：3：4 B3：4：l：2 C4：3：2：1 D1：3：2：4探究案探究一、DNA 双螺旋结构模型的构建1、沃森和克里克开始研究 DNA 结构时，科学界对 DNA 已有的认识是什么？2、沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究 DNA 结构？利用了他人的哪些经验和成果？ 3、沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？4、沃森和克里克默契配合，发现 DNA 双螺旋结构的过程，作为科学家合作的典范，在科
12、学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？探究二、DNA 的双螺旋结构1、构成 DNA 分子的基本单位有哪四种？（用图示表示）2、画出 DNA 分子的平面结构简图(以 810 个脱氧核苷酸为例)。3、制作 DNA 双螺旋结构模型。总结 DNA 分子的结构特点：探究三、DNA 分子的特性：（1）不同 DNA 两条长链上的什么结构是稳定不变的？（2）什么结构是千变万化的？（3）每个 DNA 分子各自的碱基排列顺序是特定的吗？以上三个问题分别体现了 DNA 的什么特性？探究四、碱基互补配对原则是什么？拓展延伸：双链 DNA 分子中各种碱基之间存在怎样的数量关系？A=？, G=？, A+G=？，
13、也就是：（A+G）/（T+C）=？小试牛刀：某生物细胞 DNA 分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占 18%，则鸟嘌呤的分子数占多少？课后训练案一、单项选择题1某双链分子中，占全部碱基的，在其中的一条链中占该链碱基的，另一条链中的含量为（ ）. . . .2DNA 分子的一条单链中（A+G）（T+C）=0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于（ ）A2 和 1 B 0.5 和 0.5 C0.5 和 1 D1 和 13下列核苷酸所含的五碳糖中，可能与其他 3 种五碳糖不同的是 （ ）AG五碳糖P BU五碳糖P CA五碳糖P DC五碳糖P4.一个 DNA 分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多 40%，
14、两者之和占 DNA 分子碱基总数的 24%，则该 DNA 分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的 ( )A44% B.24% C.14% D.28%5DNA 分子中一条链的碱基摩尔数之比为 ACG T11.522.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔数之比为 A54 B43 C32 D34已知一段双链分子碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段分子中的种碱基的比例和（）：（）的值 （ ）.能 .否 .只能知道（+）：（+） .只能知道四种碱基的比例组成的碱基只有四种，四种碱基的配对方式只有种，但分子具有多样性和特异性，主要原因是 （ ）. 分子是高分子化合物 . 脱氧核糖结构不同. 磷酸
15、的排列方式不同 . 碱基的排列顺序不同，碱基数目很多分子的一条链中（+）（+）.，那么其互补链中其比例应是 （ ）. . . .9下列对双链分子的叙述不正确的是 （ ）.若一条链和的数目相等，则另一条链的数目也相等.若一条链的数目为的两倍，则另一条链 C 的数目为 G 的两倍.若一条链的:， 则对应链相应碱基为：.若一条链的:：，则对应链相应碱基为：二、非选择题部分10根据 DNA 分子结构模式图回答下列问题：（1）写出的名称： ； ； ；（2）分析这种结构的主要特点：DNA 分子的基本骨架由 交替连接而成。DNA 分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且遵循原则。（3）DNA 分子中的碱基有 种，碱基间配对方式有 种，但由于 ，使 DNA 分子具有多样性；由于 ，使 DNA 分子具有特异性。
