人教高中生物教案:第三章第二节 DNA分子的结构
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DNA分子的结构一、教材分析《DNA分子的结构》位于高中新课程(人教版)生物必修2的第3章第2节。
本节是在必修一及前几章学习的基础上,从分子水平上认识DNA的本质,具体地说是从DNA的物质基础、分子结构、复制功能以及在生物遗传中的作用等方面来认识DNA,从而再具体学习DNA分子双螺旋结构的主要特点及其构建。
新课标教材的内容与原教材比较,最大的变化是: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。
最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,从而在情感、能力等多方面得到启示。
本小节内容与其他章节的联系:(1)与《组成生物体的化合物》中核酸知识有关;(2)与《细胞增殖》一节知识相联系;(3)与后面的《生物的遗传定律和变异》相联系。
所以本节内容在高中生物学习中具有很重要的作用。
二、重点难点教学重点:DNA双螺旋结构的模型构建过程;DNA分子的结构特点。
教学难点:DNA分子的结构特点。
三、教学目标知识目标(1)说出DNA分子基本单位的化学组成;(2)阐明DNA分子的结构特点。
能力目标(1)通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观察来提高观察能力、分析和理解能力;(2)通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。
情感目标通过DNA双螺旋结构的发现经历,培养学生勇于探索、严谨论证的科学态度和精神。
四、教学过程。
人教版高中生物dna分子的结构教案dna分子结构教案:DNA分子的结构一、教学目标1. 理解DNA分子的组成和结构。
2. 掌握DNA分子的双螺旋结构的特点。
3. 理解DNA分子在遗传信息传递中的重要作用。
二、教学内容和步骤1. DNA分子的组成a. DNA分子由四种核苷酸单元组成,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
b. 核苷酸由磷酸、糖和碱基组成。
2. DNA分子的结构a. DNA分子是一个双螺旋结构,由两条互补的链组成。
b. DNA双螺旋的特点:i. 碱基配对规则:A与T之间形成两个氢键,C与G之间形成三个氢键,保证了DNA的稳定性。
ii. 糖磷酸骨架:两条链通过磷酸骨架连接,糖与磷酸交替排列。
iii. 螺旋方向:两条链呈反向排列,一个5'末端连接着一个3'末端。
iv. 双链的直径:约为20埃,螺旋的周期为3.4埃。
v. 双链的倾斜角:约为-6度。
3. DNA分子在遗传信息传递中的重要作用a. DNA分子是细胞中遗传信息的载体,在细胞分裂中起到传递遗传信息的作用。
b. DNA分子通过核苷酸序列的编码,决定了生物的遗传特征。
c. DNA分子还可以通过复制、转录和翻译等过程实现遗传信息的复制和表达。
三、教学方法1. 讲授与演示相结合的方式进行。
2. 利用示意图和模型介绍DNA分子的结构。
四、教学材料1. PPT或黑板。
2. DNA双螺旋模型。
五、教学评估1. 出示DNA分子结构的图片,要求学生标出碱基配对规则。
2. 提问回答问题。
六、教学延伸1. 拓展:探索DNA分子的发现和结构解析的历史。
2. 升华:讨论DNA分子的重要性及其在生命科学领域的应用。
人教版高三生物必修二 3.2DNA 分子的结构教案3.2《DNA分子的结构》的教学设计一、教学目标的确定【教学目标】(1)知识目标:学生通过阅读、分析和制作过程能概述DNA分子结构的主要特点。
(2)能力目标:学生尝试制作DNA分子双螺旋结构的模型。
(3)情感态度与价值观目标:学生体验DNA双螺旋结构模型的构建,感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。
【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】学生通过模型制作归纳DNA分子结构的主要特点。
二、设计思路1.课前预习课本,导学案完成预习内容。
2.课上第一步回顾DNA分子的基本单位,讲解磷酸二酯键,构建脱氧核苷酸链。
那么这四种基本单位怎样构成脱氧核苷酸链的呢?认真思考课件展示磷酸二酯键的形成图文互换,培养空间思维能力,创新能力。
阅读课本资料,看沃森和克里克如何将单链组成双链的学生阅读并讨论课本内容,积极总结沃森和克里克在构建双螺旋结构时受到的帮助及克服的困难那么请大家阅读课本P47-48的资料,小组为单位思考学案上的几个问题,然后交流讨论结果。
1、沃森和克里克在建立DNA双螺旋结构模型的过程中,借鉴了他人的哪些经验和成果?2、沃森和克里克在构建模型的过程中,出现过哪些错误?他们是如何对待和纠正这些错误通过学生的分析阅读,引导学生意识到科学研究的艰辛,在生活中遇到困难时一定要坚持不懈,要博采众家之长,要学会小组合作及交流,要坚的?3、上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法?4、沃森和克里克默契配合,发现DNA双螺旋结构的过程,给你那些启示?持不懈模型建构,人体模型,小组合作,展示DNA 的反向平行六个同学站成两排,表示两条脱氧核苷双链,要想连成双链,必须反向平行老师引导,先表示基本单位,在连成单链,引导学生思考,成碱基在内的双链,必须一组反向用人体模型能让学生对双链的反向理解透彻,为后续学习奠定基础总结DNA的分子结构学生思考老师引导学生总结学生活动,构建DNA的双螺旋结构利用手中材料,组建双螺旋结构按照点-线-面-体的线索,逐步构建双螺旋结构培养学生动手操作能力体验【学生活动】1、请学生利用模型盒动手拼接四种脱氧核苷酸2、动手尝试构建脱氧核苷酸的长链。
新人教版高中生物必修二《3.2 DNA分子的结构》教学设计一、教材分析《DNA分子的结构》是新课标教材人教版必修二第3章《基因的本质》第2节内容,它在教材中起着承前启后的作用,是学习完“DNA是主要的遗传物质”基础上学习的,这让学生对遗传物质DNA有了进一步认识,同时为后面学习“DNA分子的复制”、“基因的本质”等内容做了铺垫。
本节教材先采取故事的形式,讲述沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的历程,让学生体验科学方法和科学家的精神,然后结合图形简要概述DNA分子的结构特点,最后让学生动手制作DNA双螺旋结构模型模型体会其中的奥秘,而DNA分子双螺旋结构是本节学习的重点和难点,需要学生通过空间想象才能理解。
二、学情分析从知识上,学生已掌握了有关DNA分子的基本知识,并了解到DNA是主要的遗传物质,这为本节新内容的学习奠定基础。
高中学生已初步具备空间想象能力、动手操作能力及观察能力,但还不完善,需教师在此过程中进行引导。
三、教学目标1、知识目标(1)概述DNA分子结构的主要特点(2)制作DNA双螺旋结构模型2、能力目标(1)通过制作DNA双螺旋结构模型,培养学生动手操作能力,体验模型构建的研究方法及科学知识的综合运用(2)以DNA模型为依托,培养学生的空间想象能力和观察能力(3)培养合作与交流的能力3、情感态度价值观目标(1)认同善于利用前人成果和与人合作在科学研究中的重要性(2)体验科学思维方法和科学家们锲而不舍的精神(3)感受合作学习和交流的重要性四、教学重难点1、教学重点:DNA的双螺旋结构及其特点的分析。
2、教学难点:DNA双螺旋结构模型的制作。
五、课前准备DNA双螺旋立体模型、8盒DNA双螺旋模型组件、多媒体课件六、教法与学法1 / 41、教法DNA双螺旋结构比较抽象,需要学生通过空间想象才能理解,而学生的空间想象能力较弱,这就需要引导学生在制作DNA双螺旋结构模型的过程中加深对DNA双螺旋结构的理解。
第3章基因的本质第2节 DNA分子的结构课题课型章节年级班级教学目标(1)知识与技能:①简述DNA分子的化学组成和双螺旋结构;②概述DNA双螺旋结构模型的特点。
(2)过程和方法:①体验模型建构在科学研究中的过程;②初步知晓科学探究的基本方法(如模型建构法,学科知识的交叉应用)。
(3)情感态度价值观:①体验合作在科学研究中的重要性;②认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
重点难点①重点:DNA分子的化学组成和结构特点②难点:DNA 分子中碱基对的连接方式一定是A和T配对,G和C配对教材分析教材的地位和作用:本节课是人教版高中生物必修2《第3章基因的本质第2节DNA 分子》内容。
DNA的双螺旋结构模型已经成为分子生物学的象征。
它不仅使我们清楚认识DNA分子,而且是学习DNA分子的复制、基因及其表达的基础;也是现代生物遗传学的基础。
本节教材中丰富的生物学史:①威尔金斯(M.Willkins)和富兰克林(R.E.Franklin)的DNA结晶的X射线衍射图谱。
②查哥夫(E.Chargaff)得出的重要规律。
③沃森(J.D.Watson)和克里克(F.Crick)首先发现的DNA双螺旋结构。
这些科学史均为探究活动的思维训练提供依据帮助学生了解科学家的研究过程,学习和体会科学家们善于捕获和分析信息,合作研究及锲而不舍的科研精神。
DNA分子结构主要特点是对这段生物科学史的总结,通过边探究边制作DNA双螺旋结构模型,帮助学生掌握DNA的结构特点。
学情分析通过必修一的学习,学生在已掌握核酸及脱氧核苷酸的相关知识,通过必修二认识DNA是主要的遗传物质,这为新知识的学习奠定了认知基础。
高中学生具备一定的阅读分析能力,动手能力,思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立,通过体验探究,重走科学家之路成为可能。
学生虽然相对学习能力和动手能力都不太强,但是本节课通过问题链和分步实验的设计,使得探究式教学的实施成为可能。
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分子的结构教案一、教材的简要分析《DNA分子的结构》普通高中课程标准实验教科书(人教版)生物必修模块Ⅱ第三章第二节的内容,它由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构特点以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。
与原教材相比,本节教材没有直接讲述DNA分子的结构特点,而是以科学家沃森和克里克的研究历程为主线,并通过学生动手尝试建构模型,加深对DNA分子结构特点的理解。
从知识结构的角度看,本节内容是在学生学习了“遗传因子的发现”和“基因和染色体上的关系”以后,从分子水平上进一步阐明遗传的本质。
关于DNA双螺旋结构的特点和碱基互补配对原则又是学习“DNA分子的复制”以及“基因表达”等内容的重要基础。
二、教学目标(一)知识目标:1.识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。
2.掌握DNA分子结构的主要特点及碱基互补配对原则。
(二)能力目标:培养学生抽象思维的能力。
(三)情感、态度、价值观目标:体验科学家锲而不舍、执着追求、合作交流的科学精神,认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
三、教学重点DNA分子结构的主要特点及碱基互补配对原则。
四、知识链接DNA是主要的遗传物质五、教具准备多媒体课件五、教学过程导入:通过肺炎双球菌的转化实验、T2噬菌体的侵染实验证明,我们已经知道DNA是遗传物质。
那么DNA分子是怎样储存遗传信息的呢?这就需要从认识DNA的结构开始。
DNA双螺旋结构模型的构建1、模型名称: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、构建依据(1)DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C四种碱基。
(2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈双螺旋结构。
(3)查哥夫测定DNA的分子组成,发现腺嘌呤(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。
课题名称第3章第2节DNA分子的结构教师姓名学生年级高一下课时1课程标准描述概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的长链,一般由两条反向平行的长链上的碱基互补配对形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。
考试大纲描述《DNA分子的结构》高考测试等级Ⅱ级:理解所列知识和其他相关知识见的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
教材内容分析《DNA分子的结构》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容。
本节内容是以DNA是主要的遗传物质以及选修一中的有关核酸的相关知识为基础,同时为学习《DNA的复制》、《基因的表达》、《基因突变》等生物的遗传和变异理论,以及选修教材中《基因工程》的学习奠定了基础。
学生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,掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成等相关知识,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。
学习目标1.阅读教材P47“DNA双螺旋结构模型的构建”,了解科学家构建模型的研究历程,体验持之以恒的奋斗精神。
2.结合教材49页图文,准确描述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
3.能解答DNA结构相关的计算题。
重点1.DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
2.DNA分子结构的有关计算规律。
难点DNA分子结构的有关计算规律。
教学过程教师活动学生活动设计意图(备注)导(约2分钟)情景导入:如何鉴别真假萨达姆?思考、回答:如何鉴别真假萨达姆通过情景设置,思考DNA的特征思(约12分钟)★一、DNA双螺旋结构模型的构建和主要特点★阅读教材47-48页,独立思考,完成下列1-2:1.构建者:美国生物学家____________________和英国物理学家___________________。
过程:2.DNA分子的结构(1)写出图中各部分的名称:1______________;2______________;3______________;4__________;5_______________;6_______________ ;7_______________;(2)从图中可以看出,和A配对的一定是T,和G 配对的一定是C,碱基对之间靠________连接。
第三章基因的本质第二节DNA 分子的结构(必修二)一、考纲要求1. 说出DNA分子基本组成单位的化学组成2. 概述DNA分子的结构特点3. 培养观察能力和分析理解能力:通过计算机多媒体课件和对DNA分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。
4. 培养创造性思维的能力:以问题为导向激发独立思考,主动获取新知识的能力。
二、教学重点和难点教学重点:1. DNA分子结构的主要特点2. 碱基互补配对原则。
教学难点:1. DNA分子的双螺旋结构2. 碱基的相关计算三、专家建议本小节主要讲述了DNA分子的结构,关于DNA分子的双螺旋结构,这部分内容比较抽象,不容易理解。
所以在教学过程中应向学生展示DNA分子的结构模型。
而且教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后,安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验,以加深学生对这一结构的感性认识和理解。
四、教学方法讲授法、探究法、讨论法五、教学用具教学课件六、教学过程(一)、引入新课前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习,知道DNA分子是主要的遗传物质,它能使亲代的性状在子代表现出来。
那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?为了弄清楚这个问题,我们就需要对DNA4行更深入的学习。
那么我们今天就首先来学习DNA分子的结构(二)、DN分子的基本组成单位在学习新课之前我们首先来回忆一下我们以前学习过的DNA勺相关内容1. 名称:DNA又叫脱氧核糖核酸,是主要的遗传物质。
具有双链结构2. 组成元素:C、H、ON、P3. 基本组成单位:脱氧核苷酸(如下图)■电____________________________ ・_」1组成脱氧核苷酸的含N碱基:A、T、G、C,碱基不同则脱氧核苷酸的种类不同(三)、DNA双螺旋结构模型的构建1. 当时科学界已经发现的证据有:组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸;DNA分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的。
2. 英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA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)的量二胸腺嘧啶(T)的量鸟嘌呤(G)的量二胞嘧啶(C)的量4. 沃森和克里克沃森和克里克根据当时掌握的资料,通过不懈努力,最终构建出了正确的DNA模型。
人教版必修二第三章第2节《DNA分子的结构》六、教学流程教师同时引导学生分析DNA的结构层次并板书(优教提示:打开素材动画演示:DNA的基本组成单位)组成元素:C、H、O、N、P碱基有几种呢?分别是什么?在我们的材料中这四种碱基是用不同的颜色代表的,教师板书四种碱基对应的颜色A--绿色G--蓝色C--红色T--黄色这三种小分子连接起来就组成了DNA的基本单位,请大家书写脱氧核苷酸的结构简式。
教师同时板书脱氧核苷酸都写的非常好!现在请大家按照刚才的书写,制作几种不同类型的脱氧核苷酸。
(教师巡视教室,指导学生)待学生制作完毕,幻灯片播放:探究任务1:脱氧核苷酸之间如何相的。
学生回答4:4种学生从桌子上的材料中找出这三种小分子学生回答:四种。
分别是A、G、C、T学生用不同颜色的材料对应不同的碱基。
邀请学生到黑板上书写脱氧核苷酸的结构简式学生边讨论边制作脱氧核苷酸的模型。
学生思考第一个问题,培养学生的的观察能力和分析问题的能力。
通过自己书写以及动手制作,加深对脱氧核苷酸结构的理解。
为学生的自主探连呢?讨论(1)可以在脱氧核苷酸的哪些部位把它们连接起来?(2)结合课本图,给出正确的连接部位非常好!我们提出的这几种连接方式都有可能,到底哪一种是正确的?请大家仔细观察课本图3-11,找出正确的连接方式。
教师总结,在脱氧核糖和磷酸之间会形成一个化学键,把一个个的脱氧核苷酸连接起来形成脱氧核苷酸长链。
这个化学键叫磷酸二酯键。
现在请大家利用手中的材料先制作一条脱氧核苷酸链的模型。
教师板书:脱氧核苷酸长链并巡视教室,指导学生制作脱氧核苷酸链的模型教师提问:DNA分子有几条链?我们制作另外一条链时应注意些什么呢?引出第二个探究任务,并用幻灯片展示探究任务2:DNA分子的两条脱氧核苷酸链具有什么联系教师幻灯片展示两条相同的脱氧核并踊跃发言,提出可能的连接部位:磷酸与磷酸之间、碱基与碱基之间、碱基与磷酸之间、磷酸与脱氧核糖之间、碱基与脱氧核糖之间等等。
《DNA 分子的结构》教学设计一、前端分析 1、教材分析本课选自人教版高中生物必修2“遗传与进化》”第3章第2节“DNA 分子的结构”,其主要内容包括“DNA 双螺旋结构模型的构建历程”“概述DNA 分子结构的主要特点” 和“制作DNA分子结构模型”三部分内容。
其中,DNA 分子双螺旋结构的特点既是DNA 双螺旋结构模型构建历程最终要呈现的要点,学生可通过制作DNA 分子结构模型需要加深理解的内容。
教材要求学生理解DNA 分子结构模型,体验模型建构方法,在此过程中培养空间想象能力和“模型与建模”的理性思维。
本课时授课对象为高一学生,其具备一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还不完善,学生在必修一的学习中已经对DNA 的基本单位脱氧核苷酸有了一定的认识,在此基础上,进一步理解DNA 分子的结构如“碱基互补配对原则”有助于理解后续的遗传学知识。
二、教学目标1①概述DNA 分子结构的主要特点2①用文字和图形表达观点,建立概念模型 ②正确制作DNA 双螺旋结构的物理模型3①认同与人合作及锲而不舍的精神在科学研究中的重要性,能大胆质疑 ②教学重点:DNA 分子结构的主要特点DNA 教学难点:DNA 四、教学策略探究性学习策略,合作性学习策略 五、教学环境教具准备:ppt 、视频、DNA 模型磁铁摆件 课时设计:1课时(40min )课前准备:发放DNA 模型磁铁摆件,两人一组。
六、教学过程科讲一、当时科学界的认识:DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,紧接着提供富兰克林DNA衍射图谱观察思考:根据富兰克林的DNA衍射图谱,你是否认同当时科学界的认识?---引导学生推算出DNA分子呈螺旋结构二、PPT呈现波林的三螺旋平面结构:碱基位于螺旋的外部,磷酸基团位于螺旋的内部。
(同时运用摆件摆出)提供脱氧核苷酸的结构式引导学生思考:运用你的化学知识,你认为这种模型合理吗?三、沃森和克里克没有气馁,他们又重新构建了一个模型:磷酸-脱氧核糖骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部的双链螺旋,这样他们就可以形成氢键来进行相互配对。
《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。
第三章基因的本质
第二节 DNA分子的结构
一、知识结构
二、教材分析
1.本小节主要讲述了DNA分子的结构和DNA分子的复制两部分内容。
关于DNA分子的结构,由于这部分内容比较抽象,不容易理解,教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后,安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验,以加深学生对这一结构的感性认识和理解。
DNA分子的结构特点是DNA特定功能的基础,因此在本小节教材的后半部分,联系其结构讲述了DNA分子的复制功能。
这部分知识是理解后面几节内容的基础,因此是本节教材的教学重点。
2.本小节内容与其他章节的联系:
(1)与《组成生物体的化合物》中核酸知识有关;
(2)与《细胞增殖》一节知识相联系。
(3)与后面的《生物的遗传定律和变异》相联系。
三、教学目标
1.知识目标
(1)DNA分子基本单位的化学组成(B:识记)
(2)DNA分子的结构特点(C:理解)
(3)DNA分子的复制过程和复制意义(C:理解)
2.能力目标
(1)培养观察能力、分析理解能力:通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观
察来提高观察能力、分析和理解能力。
(2)培养创造性思维的能力:通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获
取新知识的能力。
四、重点·实施方案
1.重点:(1)DNA分子的结构。
(2)DNA分于的复制。
2.实施方案
(1)使用挂图、模型进行直观教学。
(2)用多媒体课件显示DNA分子复制的动态过程,让学生充分理解边解螺旋
边复制。
五、难点·突破策略
1.难点:(1)DNA分子的结构特点。
(2)DNA分子的复制过程。
2.突破策略
教师指导学生制作DNA分子的结构模型。
让学生充分理解它的结构特点,用多媒体课件显示DNA分子的复制过程,从而让学生理解复制的模板、原料等条件,以及复制的意义。
六、教具准备
DNA分子的结构模型//DNA分子的结构和复制挂图//DNA分子复制的多媒体课件//投影仪。
七、学法指导
教会学生学会理论联系实际的学习方法。
具体办法是:在学生自学教材的基础上,在教师的指导—下,从DNA的基本组成单位开始,按照一定的方式先形成脱氧核苷酸长链,而后再通过一定的方式构成DNA分子的平面结构及空间结构,加深学生对教材DNA分子结构特点理论知识的理解掌握。
八、课时安排1课时
[一] 教学程序
导言
前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习,知道DNA分子是主要的遗传物质,它能使亲代的性状在子代表现出来。
那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?
这需要从它的结构谈起。
[二] 教学目标达成过程
一、DNA分子的结构
教师讲述:
介绍DNA分子双螺旋结构模型的提出。
1953年,美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程,激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度,培养不断探求新知识和合作的精神)。
这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。
为了掌握DNA分子结构的全部知识,必须先掌握DNA分子的化学组成。
1.DNA分子的化学组成(结构)
学生活动:阅读教材P8~9DNA分子的化学组成部分并讨论DNA分子化学组
成的部分知识。
教师出示DNA分子化学结构的多媒体课件,让学生分组讨论以下问题:
a.DNA分子为什么属于高分子化合物(从元素组成和分子量上考虑分析)?
b.组成DNA分子的基本单位是什么?
c.构成DNA分子的基本单位有几种?分别是什么?
d.DNA分子是由几条脱氧核苷酸长链组成的?
在学生讨论回答的基础上,教师进行综述:
DNA分子是—种高分子化合物,它的基本单位是脱氧核苷酸,总共有四种,分别叫腺嘌呤脱氧核苷酸(A),鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T);每种脱氧核苷酸都是由三部分组成:即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。
DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。
DNA分子不仅具有一定的化学结
构,还具有其特殊的空间结构。
2.DNA分子的空间结构
学生活动:阅读教材P9DNA分子的空间
结构部分,对照自己制作的DNA的分子结构
(在教师指导下制作)对教材进行理解探索
新知识。
教师出示DNA分子结构挂图和模型并
设疑:
a.DNA分子的空间结构具有什么特点?
b.DNA分子结构中的碱基互补配对原
则是什么?
c.为什么碱基互补配对必须是A与T配对,G与C配对?
学生在阅读教材、讨论的基础上回答上述问题。
教师对学生的回答给予肯定并作点拨。
DNA分子的结构特点是:
(1)DNA分子是由两条链组成的,这两链按反向平行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;碱基排列在内侧。
(3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
碱基互补配对原则是:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系,叫碱基互补配对原则。
为加深学生的记忆,教师编一顺口溜:“A配T,T配A,G配C,C配G,少了一个配不齐”。
A与T、G与C配对的原因:
(1)嘌呤碱是双环化合物,占的空间大;嘧啶碱是单环的、占的空间小,而DNA 分子的两条链距离是固定的,因此,只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。
(2)由于A与T通过两个氢键连结,G与C之间通过三个氢键连结,这样使DNA 的结构更加稳定。
3.DNA分子的结构特性
学生活动:阅读教材P9并思考讨论如下问题:
(1)从你自己制作的DNA双螺旋结构模型来思考,DNA分子的基本单位只有四种。
它的排列顺序如何?说明了什么问题?
(2)再观察和思考你自己制作的DNA双螺旋结构模型中四种基本单位的排列顺序又如何呢?这又说明了什么问题?
教师在学生思考讨论的基础上进行点拨:
DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变,而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的,如一个DNA分子的一条链中有150个四种不同的碱基,它的排列方式有4150种。
实际上构成了DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的,其排列种类几乎是无限的,这就构成DNA分子的多样性(取决于碱基对的排列顺序)。
每个特定的DNA分子(如你自己制作的DNA)都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性(特定的碱基排列顺序)。
总结:从DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体之间表现出干差万别的根本原因。
因此,用DNA分子可以起到鉴定生物个体的作用(为了加深对这部分知识的理解和应用,可给学生简介用DNA分子在亲子鉴定和案件的侦破中的作用的例子,这样既活跃了课堂,又激起学生学习的兴趣)。
再没疑:
在细胞有丝分裂学习中,我们知道,通过细胞有丝分裂使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性,为什么?
学生回忆回答:是遗传物质DNA分子复制(间期)和平均分配(后期)的结果。
教师给予肯定并鼓励。
再问,那么DNA分子是怎样进行复制的呢?。