高中生物-第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

《DNA分子的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計

?教材分析

本節(jié)內(nèi)容是新課標(biāo)教材人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》第3章第2節(jié)的

內(nèi)容，主要包括DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特

點(diǎn)及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分。其中堿基互補(bǔ)配對原則是DNA

結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制以及DNA控制蛋白質(zhì)合成過程中遵循的重要原則。DNA

分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是學(xué)生學(xué)習(xí)和理解遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識；DNA獨(dú)特的

雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了DNA具有多樣性、特異性、穩(wěn)定性的特征，它是學(xué)

生理解生物的多樣性、特異性、物種穩(wěn)定性本質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

?設(shè)計思路

以科學(xué)家的探究過程為主線，用提問、講授并結(jié)合多媒體演示的方法

再現(xiàn)科學(xué)家如何一步步通過不懈的努力總結(jié)出DNA分子的結(jié)構(gòu)。教學(xué)

中通過科學(xué)家相關(guān)事跡的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)探索的艱辛，樹立

起勇于挑戰(zhàn)、不怕失敗、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)態(tài)度。

?教學(xué)目標(biāo)

1.知識方面

⑴識記構(gòu)成DNA分子的基本單位、核昔酸種類、堿基種類、元素種類。

⑵DNA分子的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。

⑶堿基互補(bǔ)配對原則。

2.情感態(tài)度與價值觀方面

⑴認(rèn)識到與人合作的在科學(xué)研究中的重要性，討論技術(shù)的進(jìn)步在探索

遺傳物質(zhì)奧秘中的重要作用。

⑵認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程

3.能力方面

⑴構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

⑵就科學(xué)家探索基因的本質(zhì)的過程和方法進(jìn)行分析和討論，領(lǐng)悟模型

方法在這些研究中的應(yīng)用。

?教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)：DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)

2.教學(xué)難點(diǎn)：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

?教學(xué)方法：討論法、多媒體演示法

?課時安排：1課時

?教學(xué)過程設(shè)計

【復(fù)習(xí)提問】

生物主要遺傳物質(zhì)是什么？為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？

【情境導(dǎo)入】

科學(xué)家在通過實(shí)驗(yàn)知道了DNA是遺傳物質(zhì)之后，又迫切得想知道DNA

是如何儲存遺傳信息的？又是如何控制生物的性狀的？要回答以上

問題必須了解DNA的結(jié)構(gòu)。

【新知探究】

師講述：1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》雜志上發(fā)表了

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而帶來了遺傳學(xué)的徹底變革，這一成就后來被

譽(yù)為20世紀(jì)以來生物學(xué)方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，更宣告了分子生物學(xué)的

誕生。也正是因?yàn)檫@一研究成果，1962年他們共同獲得了諾貝爾學(xué)

獎。那么，克里克與沃森提出了雙螺旋結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢，下面我

們一起跟隨科學(xué)家的研究足跡嘗試著構(gòu)建出這個著名的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

一、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建

1.模型建構(gòu)一：脫氧核昔酸

前面學(xué)過20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分子的基本單位

是

1分子脫氧核昔酸=++

多媒體展示：

請學(xué)生回答堿基的種類和脫氧核昔酸的種類。

2.模型建構(gòu)二：脫氧核昔酸單鏈

基本單位找到了，科學(xué)家們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)DNA就是以4種脫氧核甘酸為

單位連接而成的長鏈。

教師指導(dǎo)學(xué)生如何將脫氧核昔酸連接成單鏈

3.模型建構(gòu)三：脫氧核昔酸雙鏈

4.模型建構(gòu)四：雙螺旋

多媒體展示：資料三和資料四

師講述：1951年春天，在意大利舉行了一次生物大分子結(jié)構(gòu)的會議。

會上，英國科學(xué)家富蘭克林和她同事威爾金斯展示了采用X射線衍射

技術(shù)拍攝到的DNA晶體照片，而這張照片讓來參加會議的沃森激動

地話也說不出來了，心怦怦直跳。為什么？因?yàn)閺倪@張照片上完全可

以斷定DNA的結(jié)構(gòu)是一個螺旋體。所以，資料3為推算出DNA分子呈

螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

多媒體展示：衍射照片

師講述：那么到底是什么樣的螺旋結(jié)構(gòu)呢？在1951年的秋天，沃森

在英國劍橋大學(xué)碰到了對DNA結(jié)構(gòu)同樣著迷的克里克。雖然克里克比

沃森大12歲，卻有一見如故的感覺。物理學(xué)家出身的克里克對衍射

圖譜的分析十分熟悉，而沃森可以幫助克里克理解生物學(xué)內(nèi)容。他們

嘗試了很多螺旋模型，但都以失敗告終。

請學(xué)生閱讀課本48頁相關(guān)內(nèi)容。

師講述：在失敗面前他們沒有氣餒。最終，根據(jù)各方面對DNA研究的

信息和自己的研究和分析，沃森和克里克得出一個共識：DNA是一種

雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)。于是沃森和克里克立即行動，馬上在實(shí)驗(yàn)室中聯(lián)手開

始搭建DNA雙螺旋模型。從1953年2月22日起開始奮戰(zhàn)，他們夜以

繼日，廢寢忘食，終于在3月7日，將他們想像中的美麗無比的DNA

模型搭建成功了。

模具展示：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

二、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的分析

1.學(xué)生通過思考如下問題，與教師一同歸納DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特

點(diǎn)。

(l)DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？

⑵DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么

部位呢？堿基位于DNA的什么部位？

(3)DNA中的堿基是如何配對的？

2.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：讓生描述

(l)DNA分子是由兩條鏈組成的，按反向平行方式盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

(2)DNA分子中的磷酸和脫氧核糖交替排列，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本

骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。

⑶兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且A一定與T配對，C

一定與G配對。

3.課堂反饋：

課后練習(xí)1、3

【課堂小結(jié)】

讓學(xué)生表述本節(jié)課收獲。

【作業(yè)布置】相關(guān)練習(xí)

?板書設(shè)計

第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)

DNA分子的結(jié)構(gòu)預(yù)習(xí)學(xué)案3.29

預(yù)習(xí)目標(biāo)：1、DNA的化學(xué)組成2、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

一、復(fù)習(xí)：DNA的化學(xué)組成

組成DNA分子的基本單位是--------o

1分子脫氧核昔酸=++

+.（在右圖結(jié)隹礴四運(yùn)坦名叫分名稱）

堿基種類AT

（符號）

堿基名稱鳥噂吟胞喀唆

二.預(yù)習(xí)：DNA分子的結(jié)構(gòu)---DNA模型建構(gòu)

1.構(gòu)建DNA雙螺旋模型的科學(xué)家是和o

2.構(gòu)建依據(jù)：

①早期認(rèn)識：DNA分子是以4種為單位連接而的長鏈。這4

種脫氧核甘酸分別含有四種堿基

②威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖表明DNA呈______結(jié)構(gòu)

③查哥夫測定的DNA分了?組成,發(fā)現(xiàn)腺喋吟（A）的量總是等

的量，______量總是等于的_

三、DNA分子的結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）的主要特點(diǎn)？（P49）

DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)：

（1）DNA分子是由條長鏈盤旋而成

的結(jié)構(gòu)。

（2）交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架；

在內(nèi)側(cè)。

(3)兩條鏈上的堿基通過連接起來，A與、G與

形成堿基對。

思考：根據(jù)上述堿基的配對關(guān)系，在DNA雙鏈中A與T的數(shù)目是怎

樣的關(guān)系？G與C的數(shù)目是怎樣的關(guān)系？

自我檢測：

L指出脫氧核昔酸與核糖核甘酸的兩處不同：(1)

(2)

2.組成核酸的核昔酸和堿基各有幾種？()

A.4種和4種B.4種和5種C.8種和8種D.8種和5

種

3.DNA分子的基本骨架是()

A.磷脂雙分子層B.規(guī)則的雙螺旋結(jié)

構(gòu)

C.脫氧核糖和磷酸交替排列D.堿基間的連接

(1)學(xué)生已經(jīng)掌握核酸的元素組成，認(rèn)識了有絲分裂、減數(shù)

分裂和受精作用等生物學(xué)基礎(chǔ)，掌握了生物的生殖過程、染色體的化

學(xué)組成等相關(guān)知識，懂得DNA是主要的遺傳物質(zhì)，這為新知識的學(xué)習(xí)

奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。

(2)高中學(xué)生具備了一定的認(rèn)知能力，思維的目的性、連續(xù)性

和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，他們的心智還不能有效控制

其行為沖動，對事物的探究有激情，但往往對探究的目的性及過程,

結(jié)論的形成缺乏理性的思考，所以教師在學(xué)生探究的過程中要進(jìn)行適

當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。

學(xué)生的活動有層次性，對于DNA結(jié)構(gòu)的認(rèn)識以及構(gòu)建是由點(diǎn)到線，再

到面，循序漸進(jìn)；整個活動既有教師的引導(dǎo)和指點(diǎn)(以問題和提醒的

方式)，也有學(xué)生的獨(dú)立思考和動手探究；既有學(xué)生個人的學(xué)習(xí)也有

小組內(nèi)的合作學(xué)習(xí)。本環(huán)節(jié)時間充分，活動深入，課堂氣氛活躍，達(dá)

到了很好的課堂效果。值得稱贊，特別是對于一個剛參加工作時間不

長的新老師，尤其難能可貴。這是本節(jié)課的又一亮點(diǎn)。

不足之處：教學(xué)用具比較小，在講臺上展示的時候，后排學(xué)生看的不

是很清楚，建議用實(shí)物投影，效果會更好；應(yīng)該給展示的學(xué)生自己講

解的機(jī)會，教師最好不要越俎代庖。

總之，本節(jié)課的問題設(shè)計比較成功，學(xué)生的活動設(shè)計很精彩,

以舊問題帶新問題，以問題帶動學(xué)生思考和動手探究，使學(xué)生沿著科

學(xué)家研究的足跡，重溫了DNA的分子結(jié)構(gòu)探究歷程，通過動手實(shí)踐活

動，牢固掌握了DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)想，也充分

體現(xiàn)了新課改的先進(jìn)理念，是一節(jié)成功的、高效的課堂。

《DNA分子的結(jié)構(gòu)》這一部分內(nèi)容也是第三單元的重點(diǎn)內(nèi)容之一。它

既是對前面已學(xué)習(xí)的孟德爾遺傳定律和減數(shù)分裂知識進(jìn)一步的深化

理解，也是整個遺傳的基礎(chǔ)。它與前面所學(xué)的有關(guān)《核酸》和《細(xì)胞

的增殖》的知識相聯(lián)系，同時也是學(xué)習(xí)《DNA的復(fù)制》、《基因的表

達(dá)》、《基因突變》等生物的遺傳和變異理論和選修中《基因工程》

的基礎(chǔ)。這一部分內(nèi)容幾乎是每年高考都有所涉及，所以學(xué)習(xí)好這一

節(jié)顯得很有重要。通過科學(xué)的有效的學(xué)習(xí)，不但可以理解本節(jié)知識點(diǎn)

還可以進(jìn)一步加深高一學(xué)生對后面各章節(jié)知識的學(xué)習(xí)和理解奠定了

基礎(chǔ)。

本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)體系上體現(xiàn)了人們對科學(xué)觀念的認(rèn)識過程和方

法，是進(jìn)行探究式教學(xué)的極佳素材。在教學(xué)中，通過發(fā)揮教師的引導(dǎo)

作用，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，妙用科學(xué)史實(shí)例，把知識的傳授過程優(yōu)化成一

個科學(xué)的探究過程，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，從而滲透

科學(xué)方法教育。

第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)課堂學(xué)案3.29

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、概述DNA分子的結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2、制作DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)

模型。

3、討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建歷程。

重難點(diǎn)：理解DNA立體結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，分析DNA分子的多樣性。

制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（合作探究）

材料用具：組成材料若干。

方法步驟：1、構(gòu)建一個脫氧核甘酸：每個脫氧核昔酸都由（圓形

的）、（五邊形的）、（長方形

的）組成。

2、構(gòu)建一個含有八個堿基的脫氧核昔酸單鏈（a鏈）。

3、構(gòu)建互補(bǔ)鏈（b鏈）。注意：兩條鏈要方向相反（反

向平行）

知識點(diǎn)二：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

（1）觀察DNA由幾條鏈構(gòu)成？它們的方向一致嗎？DNA具有怎樣的

立體結(jié)構(gòu)？

（2）DNA的基本骨架由哪些物質(zhì)構(gòu)成？分別位于DNA的什么部位？

（3）什么是堿基互補(bǔ)配對原則？堿基對位于DNA的什么位置？

（4）堿基之間是如何連接的？

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）DNA分子是由條長鏈按方式盤旋而成

結(jié)構(gòu)。

（2）交替連接,排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架,

在內(nèi)側(cè)。

（3）兩條鏈上的堿基通過連接起來。A與、0與形

成堿基對，遵循原則。

（注:DNA分子占G、C的含量越高，DNA結(jié)構(gòu)越）

▲精講點(diǎn)撥

1.每個DNA分子中，是否每個脫氧核昔酸都連接著兩個磷酸基團(tuán)？

注：一個DNA分子中，游離的磷酸基團(tuán)有一個。

2DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T通過什么連接的？—

DNA分子的雙鏈中堿基A與T是通過什么連接的？—

例1：如下圖，兩個脫氧核昔酸之間靠氫鍵相連，其中正確的是（）

例2：下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（）

A、DNA分子的任一條鏈中A=T,G=C

B、每個堿基分子上均連接著一個磷酸和一個脫氧核糖

C、每個磷酸分子都直接和兩個脫氧核糖相連

D、DNA分子兩條鏈上的A與T通過氫鍵連接

知識點(diǎn)三：DNA的結(jié)構(gòu)特性(課本57頁最后一段)

L性：不同的DNA分子中脫氧核甘酸的數(shù)目不同，排列順序

多種多樣.

注；若DNA分子中有n個堿基對，則排列順序最多可能有—―種。

堿基對的這種排列順序代表著

2,性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變；兩

條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變。

3,性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對排

列順序，代表了特定的遺傳信息。

例3：DNA分子雜交技術(shù)在社會生活中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。如用在

偵察犯罪上，可從犯罪嫌疑人和現(xiàn)場遺留物中分別提取DNA,在一個

溫度下水浴加熱，使DNA氫鍵斷裂，雙鏈打開。若兩份樣本來自同一

個體，在溫度降低時，兩份樣本中的DNA單鏈會通過氫鍵連結(jié)在一起；

若不是來自同一個體，則兩份樣本中的DNA單鏈一定程度上不能互補(bǔ),

這樣可以鑒別犯罪嫌疑人。

請完成下列問題：一

(1)人體DNA的主要載體是0

(2)偵察犯罪的理論基礎(chǔ)是：不同個體的DNA分子具有o

本節(jié)要點(diǎn)回扣

1.能夠組成脫氧核甘酸的三個小分子物質(zhì)的連接方式是（）

A.脫氧核糖-腺噂吟-磷酸B.尿喘呢-脫氧核糖

-磷酸

C.磷酸-脫氧核糖-胞喀咤D.鳥喋吟-磷酸-

脫氧核糖

2.在DNA分子的一條脫氧核甘酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連

接結(jié)構(gòu)是（）

A.氫鍵B.一磷酸一脫氧核糖一磷酸C.肽鍵D.一脫氧

核糖一磷酸一脫氧核糖

3.下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的描述錯誤的是（）

A.每一個DNA分子由一條多核甘酸鏈盤繞而成的螺旋結(jié)構(gòu)

B.外側(cè)是由磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成的骨架，內(nèi)部是堿基

C.DNA兩條鏈上的堿基間以氫鍵相連，且A與T配對、G與C配對

D.DNA的兩條鏈等長，但是反向平行

4.下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是

()

A.雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團(tuán)

B.DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過氫鍵連接

C.噂吟堿基與喘喔堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定

D.DNA分子兩條鏈反向平行

5.如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的正確的

描述是()

A.②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架

B.④的名稱是胞喀院和核糖核甘酸

C.④的名稱是胞喀咤脫氧核甘酸

D.DNA分子中特定的脫氧核甘酸序列代表了遺傳信息

6.右圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答下列問

題：

(1)組成DNA的基本單位是()o

(2)若(3)為胞喀咤，則(4)應(yīng)是

(3)圖中(8)示意的是一條的片斷。

(4)DNA分子中，由于()具有多

種不同排列順序，因而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。

DNA分子的結(jié)構(gòu)一節(jié)，是通過幾段科學(xué)家進(jìn)行DNA研究的歷史材料來

逐漸反映與展現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)的，我們教學(xué)過程中也是通過幾個模型的

建構(gòu)逐漸將它的一級結(jié)構(gòu)到高級結(jié)構(gòu)層次分明的建構(gòu)出來。這樣教

學(xué)的好處是內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)，有條不紊，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺有層次、有章法。

可是我總感覺這個套路美中不足的是學(xué)生在整個知識的學(xué)習(xí)過程中

還是顯得有些被動，探究與自主學(xué)習(xí)的精神不能很好的體現(xiàn)。于是基

于這