人教版高中生物必修二DNA分子结构导学案

新课标人教版高中生物必修二第三章第一节《DNA是主要的遗传物质》精品学案一、知识结构1.知识目标1、总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。

2、分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。

3、探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用。

2.能力目标1、从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位来分析染色体与遗传物质的主要载体，训练学生逻辑思维的能力。

2、以噬菌体侵染细菌的实验说明DNA是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。

3.情感目标1、通过对这两个实验的认知，认同科学结论的获得，最基本的方法是实证的方法。

从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辩证唯物主义世界观的树立。

2、在有关实验探究、问题探讨、思考与讨论等问题中，运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

三、教材分析1.重点(1)肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。

(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

2.难点肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。

3.解决方法(1)使用挂图等进行直观教学。

(2)图文对照阅读，加深对知识的理解。

(3)列表展示，充分调动学生学习积极性，提高教学质量四、学法指导指导学生听课，让学生学会思考。

具体包括：1.让学生领悟课堂的教学目标；2.使学生抓住教学重点；3.让学生正确处理好听课与记笔记的关系。

五、课时安排1课时探究：如何设计实验来证明DNA是遗传物质？二、肺炎双球菌的转化实验A．体内转化实验（格里菲思实验）1．介绍实验材料——两种不同类型的肺炎双球菌2．让学生阅读教材P2文字材料，概括格里菲斯肺炎双球提问：噬菌体非常小，实验怎么观察？（1）把病毒的组成成分拆开，再分别侵染正常植株（如图C和D所示）。

根据实验结果可知，引起病斑的物质是______。

（2）如图E所示，用甲、乙不同组分重建病毒新品系，可引起烟草病斑，其病斑形状是______。

（3）图E中丙的类型与甲、乙、新品系三种中的哪一种相同？______。

《DNA分子的结构》教学设计一、教材分析1.教材分析《DNA分子的结构》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第三章第2节的内容，由DNA模型的构建、DNA分子结构的特点及制作DNA模型三部分内容构成，其中的碱基互补配对原则是DNA复制及基因表达过程中遵循的重要原则。

而DNA分子的双螺旋结构更是学生理解生物多样性、特异性的物质基础。

新课标教材的内容没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是在讲述DNA分子的结构特点之前，采取讲故事的形式，以科学家沃森、克里克的研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。

然后通过学生动手尝试构建DNA 双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解。

通过阅读DNA双螺旋结构模型构建的故事，使学生不仅能自然地了解到DNA双螺旋结构的主要特点，还能感悟科学家锲而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和与他人合作的品质。

2.学情分析通过上节课的学习，学生已经知道了DNA是主要的遗传物质，还有通过必修一的学习，学生已经掌握了核酸的元素组成和基本单位等相关知识，这也为进入本章节的学习奠定了基础。

二、教学目标1.阅读教材和小组讨论，再现DNA双螺旋结构模型的构建历程。

2.借助教具建构DNA分子双螺旋结构模型，熟记DNA分子的结构特点。

3.比较所画的DNA平面结构图，概述DNA分子的特性。

三、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四、教学难点DNA分子结构的主要特点五、教学环节六、板书DNA的分子结构1.DNA分子双螺旋模型的构建历程2.DNA分子的结构特点3.DNA分子的特性。

DNA分子的结构一：教学目标1.说出DNA基本单位的名称和相关组成成分,并构建DNA基本单位的物理模型。

2.阅读DNA双螺旋结构模型的构建历程和补充资料,尝试构建DNA 的平面结构模型和立体结构模型。

3.概述DNA分子结构的主要特点。

二：学情分析1.高一的学生已经学过核酸的种类、基本单位及其组成,以及基本单位与核酸分子之间的关系,有一定的知识基础,但学习时间较长,同学们会有不同程度的遗忘,所以有必要开始复习一下相关内容,为学生对DNA分子结构的探索奠定知识基础。

2.学生已经具备了一定的有机化学知识基础,在构建DNA结构模型中,对基团之间的连接更容易理解和操作。

3.学生的阅读和理解水平足够读懂科学史,并且从中提炼有用信息,但是可能针对性有欠缺,故需要老师设置问题串引导学生阅读有所侧重。

4.“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,学生都有争强好胜的心态,喜欢挑战,学生喜欢动手操作和更多地参与课堂活动,故采用小组合作学习模式,设置竞争游戏情境,提供DNA组件模型学具,让学生在竞争中合作,通过小组合作,实现优者在竞争中脱颖而出,劣者也有不同程度的收获,体验学习带来的乐趣。

三：重点难点1.构建DNA分子双螺旋结构模型。

2.DNA分子结构的主要特点。

四：教学过程活动1【导入】播放一段蜘蛛侠视频。

学生:眼球被吸引,同学们都爱看。

教师: 这个视频大家都很熟悉吧，蜘蛛侠，好莱坞最好的漫画改变电影，主人公被一只逃脱的转基因蜘蛛叮咬了一口后具有了非同寻常的能力：他成了一只力量超凡、身手敏捷的蜘蛛侠，双手竟然可以放射出强韧的蜘蛛丝支持自己在空中的飞行，进而与罪犯做斗争。

活动2【讲授】设置活动情景紧急情报:蜘蛛侠的控制蛛丝合成的基因也就是DNA片段发生了改变,导致不能产生蛛丝,严重影响他拯救人类,需要帮助。

要想帮到蜘蛛侠，必需先了解DNA分子的结构。

各学习小组就是我们临时从各个国家请来的科研团队,你们需要经过我们的重重考验,以最佳表现过关者,将被我们聘用来帮助蜘蛛侠,并且成为长期合作伙伴。

第2节DNA的结构课标内容要求核心素养对接概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码遗传信息。

1．生命观念：说明DNA双螺旋结构模型的特点。

2．科学思维：思考在DNA分子中碱基的比例和数量之间的规律，总结有关碱基计算的方法和规律。

3．科学探究：动手制作模型，培养观察能力、空间想象能力、分析和理解能力。

一、DNA双螺旋结构模型的构建1．构建者：沃森和克里克。

2．构建过程3．新模型的特点及意义(1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。

(2)意义①能解释A、T、G、C的数量关系。

②能解释DNA的复制。

③模型与X射线衍射照片完全相符。

二、DNA的结构1．平面结构(如图)基本组成元素↓组成物质↓基本组成单位↓DNAC、H、O、N、P[①]碱基，[②]脱氧核糖，[③]磷酸[④]脱氧核苷酸，共4种两条链反向平行(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。

DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′­端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′­端，两条单链走向相反，一条单链是从5′­端到3′­端的，另一条单链是从3′­端到5′­端的。

(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。

三、制作DNA双螺旋结构模型某学习小组，利用材料制作了DNA双螺旋结构模型，请将合理的制作顺序排列起来③①②⑤④。

①组装“脱氧核苷酸模型”②组成多核苷酸长链③制作若干个磷酸、碱基和脱氧核糖④获得DNA分子的立体结构⑤制作DNA分子平面结构判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。

DNA 分子的结构》教学设计一、设计思想新课程以“一切为了每位学生的发展”为最高宗旨和核心理念，突破和超越了学科本位的观念，真正把学生作为一个大写的“人”确立起来！这就意味着新的基础教育是“以人的发展为本”的教育，是目中有人的教育，是把学生看成是有理想、有情感、有权利、有尊严和正在成长发展中的人教育。

这种教育观反映在教师身上，可以使学生逐渐形成本体意识、主体意识、个体意识；所以教师在教学中，要一切以学生为本，心中装着学生，装着学生的收益和困惑，装着学生的身心健康和能力发展。

二、教材分析本节内容是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第 3 章第 2 节的内容，主要包括DNA 双螺旋结构模型构建的探索历程、DNA 分子结构的主要特点及制作DNA 双螺旋结构模型三部分。

其中碱基互补配对原则是DNA 结构、DNA 复制以及DNA 控制蛋白质合成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、物种稳定性本质的物质基础。

地位上看，它是之前所学内容《核酸》《DNA 是主要的遗传物质》等内容的深化，更是接下来遗传与变异核心内容《DNA 的复制》《基因的表达》《基因突变》以及选修DNA 技术》《基因工程》的基础。

因此，DNA 分子结构在高中生物以及整个生物学科领域都占据了极其重要的位置。

内容上看，本节具有两个鲜明的特点。

一是有丰富的生物学史。

DNA 分子结构发现的历程是一个引人入胜的故事。

二是涉及到了学科交叉。

DNA 分子结构的发现是物理学家、化学家、生物学家共同努力的结果。

学科交叉是当今学术界一大热点，因此学科交叉思想的渗透对学生具有积极意义。

新课标在实施建议中明确提出”注意科学史的学习”以及”学科间的联系”。

这两点在本节内容中都有充分的体现。

三、学情分析学生已经掌握核酸的元素组成等相关知识，认识了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，懂得DNA 是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。

《DNA 分子的结构》《DNA 分子的结构》是人教版高中生物必修二第三章的第二节，主要包括DNA 双螺旋结构模型的构建、DNA 分子的结构以及制作DNA 双螺旋结构模型三部分内容。

以沃森和克里克的模型建构过程入手，通过学生自主建构模型，加深对DNA 分子结构特点的理解。

本节内容是在学习“遗传因子的发现”和“基因和染色体的关系”之后，从分子水平上进一步学习遗传的本质。

在此之前，必修一中已详细介绍DNA 的中文名称、组成元素、基本单位及核苷酸的种类，为本节课的学习打下基础。

同时，通过这一节，为后面将要学习的“DNA 复制”以及“基因表达”等相关内容做铺垫。

【知识与能力目标】1、概述DNA 分子结构的主要特点；2、讨论DNA 双螺旋结构模型的构建历程。

【过程与方法目标】制作DNA 分子双螺旋结构模型。

【情感态度价值观目标】形成实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。

【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 分子结构的主要特点。

1、多媒体课件；2、学生完成相应预习内容；3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。

【导入新课】课件展示：拐卖儿童的一些新闻。

引发学生思考：我们怎么检测被盗儿童的身份呢?介绍DNA数据库在打拐行动中的应用。

带领学生回顾DNA的相关知识点。

DNA的中文全称：脱氧核糖核酸组成元素：C H O N P组成单位：脱氧核糖核苷酸通过快问快答方式回顾4种碱基和核苷酸。

教师：那DNA究竟长什么样子呢？它有怎样的分子结构？【讲授新知】一、DNA双螺旋结构模型建构通过课前的预习，目前最经典的模型是什么？组织学生阅读教材47-48页的内容，并在阅读过程中思考这样一个问题：沃森和克里克在模型建构的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？从三方面进行分析：①科学界已有认识②富兰克林和威尔金斯（X射线衍射图谱）③查哥夫这就是DNA双螺旋结构模型建构出来的整个科学史，那沃森和克里克的这种工作方式给与你哪些启示呢？【讲授新知】二、DNA分子的结构接下来就共同学习脱氧核苷酸是怎么一步一步的构成DNA分子的。

DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建1．模型名称：DNA双螺旋结构模型。

2．构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。

3．模型构建历程二、DNA分子的结构1．DNA的结构层次基本组成元素：C、H、O、N、P↓基本组成物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基↓基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)↓DNA单链：脱氧核苷酸链↓两条DNA双链：DNA双螺旋结构2．DNA分子双螺旋结构的特点(1)两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

(2)②脱氧核糖和①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)碱基互补配对原则：⑤A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与⑦C(胞嘧啶)配对。

一、DNA双螺旋结构模型的构建1．仔细阅读教材P47～48沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事，探究下列问题：(1)沃森和克里克在构建模型的过程中，借鉴利用了他人的哪些经验和成果？提示：①当时科学界已发现的证据；②英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的X射线衍射图谱；③奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果，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)的量。

(2)沃森和克里克在构建模型过程中，出现了哪些错误？提示：①将碱基置于螺旋外部。

②以相同碱基进行配对连接双链。

2．判断正误(1)在DNA模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。

(√)(2)沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。

(√)二、DNA分子的结构1．观察教材P49图3－11，结合制作模型体验，探讨下列问题：(1)DNA分子中同一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同？提示：同一条链中连接相邻两个碱基的结构是—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—；两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。

(2)运用碱基互补配对原则分析，在所有的双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的值相同吗？在DNA分子的一条链中是否存在同样的规律？提示：①相同。

第2节DNA的结构1.通过尝试制作DNA双螺旋结构的模型,概述DNA分子的结构及特点,领悟人们在探索DNA分子结构历程中的科学方法与科学精神。

2.基于对DNA的结构及特点的理解,进一步形成结构与功能相适应的观念。

3.运用数学方法分析DNA分子的结构,阐述碱基多种多样的排列顺序蕴含着丰富的遗传信息。

新知探究一DNA的结构及其模型构建资料1:20世纪30年代,人们已经认识到DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链;组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,每1种含有1个特定的碱基。

思考讨论下列问题。

问题(1):每个脱氧核苷酸是由哪些小分子组成的?组成DNA的碱基有哪几种?尝试构建脱氧核苷酸的结构模型。

提示:脱氧核糖、磷酸和含氮碱基。

腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。

问题(2):DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪一种成分中?提示:N存在于含氮碱基中,P存在于磷酸基团中。

问题(3):脱氧核苷酸长链是如何构成具有双螺旋结构的DNA分子的?配对有什么规律?提示:两条脱氧核苷酸长链反向平行,通过碱基对连接在一起。

A与T 配对,G与C配对。

问题(4):以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型,请找出图中的错误有几处?分别是什么?提示:4处;核糖应为脱氧核糖;碱基U应为T;磷酸二酯键连接位置应该在脱氧核糖与磷酸基团之间;C、G间氢键数应为三个。

问题(5):现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子,其中M分子中共有260个氢键,N分子中含有20个腺嘌呤,那么M、N分子中有C—G碱基对各多少个?这两个DNA分子中哪个结构更稳定?提示:由题意可知M分子中有A—T碱基对 40个,C—G碱基对60个,N 分子中A—T碱基对有20个,则G—C碱基对有80个,氢键共有20×2+80×3=280(个);氢键越多的DNA分子越稳定,因此N分子更稳定。

资料2:某研究小组绘制了DNA分子的两种结构模型图,试回答下列问题。

第2节DNA的结构新课程标准核心素养1.概述DNA结构的主要特点。

2.制作DNA双螺旋结构模型。

3.理解碱基互补配对原则，掌握DNA结构的相关计算。

1.生命观念——运用模型构建，掌握DNA的双螺旋结构，理解DNA的结构与其功能相适应。

2.科学思维——利用归纳法，掌握DNA 分子中碱基数量的计算方法，理解DNA分子的多样性和特异性。

知识点(一)| DNA双螺旋结构模型的构建及DNA的结构1．模型构建(1)构建者：沃森和克里克。

(2)构建过程(3)新模型的特点及意义2．DNA的结构(1)平面结构(2)空间结构(1)DNA分子中的每个磷酸均与2个脱氧核糖连接。

(×)(2)DNA外侧是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成基本骨架，内部是碱基。

(√)(3)DNA的两条链等长，但是反向平行。

(√)(4)DNA的特异性由碱基的数目及空间结构决定。

(×)1．(生命观念)在人体内由碱基A、T、G、C、U共可以组成脱氧核苷酸和核苷酸的种类数分别是多少？DNA分子中一条脱氧核苷酸链中相邻的两碱基通过什么结构连接？每条DNA单链中存在一个游离的磷酸基团，所以任一DNA分子片段中含有几个游离的磷酸基团？DNA分子中磷酸数∶脱氧核苷酸数∶含氮碱基数是多少？提示：①脱氧核苷酸：4种，②核苷酸：8种—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—两个1∶1∶12．(科学思维)试从以下角度分析DNA分子具有稳定性的原因。

稳定的表现稳定的原因外部稳定的骨架磷酸和脱氧核糖交替连接内部碱基对稳定通过氢键连接，加强稳定性；严格执行碱基互补配对原则空间结构稳定规则的双螺旋结构1．DNA分子的结构层次2．DNA分子的化学键3．DNA的功能(1)储存着生物体内的遗传信息：DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着生物的遗传信息。

(2)控制细胞的生命活动。

(3)决定生物体的遗传和变异。

4．DNA结构特性(1)稳定性①DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。