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1、2022-2023學年高中生物下學期《DNA的結(jié)構(gòu)》教學設計 課題名稱 DNA分子的結(jié)構(gòu) 科???目 生物 年??級 適用班級 所有班級 必修 3 單元（章） ? 2 課（節(jié)） 教學時間 1 一、教學目標 知識與技能： ⑴識記構(gòu)成DNA分子的基本單位、核苷酸種類、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堿基互補配對原則 過程與方法： ⑴構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 ⑵就科學家探索基因的本質(zhì)的過程和方法進行分析和討論，領悟模型方法在這些研究中的應用。 情感、態(tài)度和價值觀：⑴認識到與人合作的在科學研究中

2、的重要性，討論技術(shù)的進步在探索遺傳物質(zhì)奧秘中的重要作用。 ⑵認同人類對遺傳物質(zhì)的認識是不斷深化、不斷完善的過程 二、教學重難點 重點 ??DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu) 難點 DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點 三、教學過程 預設環(huán)節(jié)名稱 學習內(nèi)容 教師活動形式 學生活動方式 教學設計意圖 教師反思 環(huán)節(jié)1 【復習提問】 1. 上一節(jié)學習了哪兩個重要實驗？實驗的結(jié)論是什么？ 2. 為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？ ?提問 思考回答問題 ? 環(huán)節(jié)2 ?【情境導入】 科學家在通過實驗知道了DNA是遺傳物質(zhì)之后，又迫切得想知道DNA是如何儲存遺

3、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)。 提問 ?思考并回答問題 ? 環(huán)節(jié)3 【新知探究】 師講述：2004年7月28日，“分子生物學之父”克里克在圣地亞哥加州大學醫(yī)院與世長辭，享年88歲。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)，從而帶來了遺傳學的徹底變革，這一成就后來被譽為20世紀以來生物學方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，更宣告了分子生物學的誕生。也正是因為這一研究成果，1962年他們共同獲得了諾貝爾學獎。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)

4、。 觀看PPT，閱讀相關(guān)材料 觀看PPT，閱讀相關(guān)材料 ? 環(huán)節(jié)4 ?一、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建 1．模型建構(gòu)一：脫氧核苷酸 前面學過20世紀30年代，科學家認識到：組成DNA分子的基本單位是 1分子脫氧核苷酸 = + + 多媒體展示： 請學生回答堿基的種類和脫氧核苷酸的種類。 2．模型建構(gòu)二：脫氧核苷酸單鏈 基本單位找到了，科學家們進一步發(fā)現(xiàn)DNA就是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈。 教師指導學生如何將脫氧核苷酸連接成單鏈 3．模型建構(gòu)三：脫

5、氧核苷酸雙鏈 4．模型建構(gòu)四：雙螺旋 多媒體展示：資料三和資料四 5．思考與討論 （1）沃森和克里克在構(gòu)建DNA模型過程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗和成果？又涉及到哪些學科的知識和方法？這對你理解生物科學的發(fā)展有什么啟示？ （2）沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，出現(xiàn)過哪些錯誤？他們是如何對待和糾正這些錯誤的？ （3）沃森和克里克默契配合，發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程，作為科學家合作研究的典范，在科學界傳為佳話。他們這種工作方式給予你哪些啟示？ 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

6、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？因為從這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，提供了決定性的實驗依據(jù)。 但可惜的是沒等到分享研究成果的喜悅，7年之后，這位才華橫溢的女科學家因為癌癥而英年早逝。按照慣例，諾貝爾獎不授予已經(jīng)去世的人。因而，在1962年是富蘭克林的同事威爾金斯和沃森、克里克共同分享了當年的諾貝爾獎 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

7、的感覺。物理學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內(nèi)容。他們嘗試了很多螺旋模型，但都以失敗告終。 請學生閱讀課本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，馬上在實驗室中聯(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。 多媒體展示：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 嘗試構(gòu)建模型 ? 環(huán)節(jié)5 二、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)

8、的分析 1.學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。 (1)DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？ (2) DNA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： (1)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)。 (3)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1、3 【

9、思維拓展】 有關(guān)堿基規(guī)律的計算 【課堂小結(jié)】 5種化學元素，4種堿基，3種化學組成，2條鏈，1種獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 獨特表現(xiàn)在：反向平行，磷糖交替，堿基互補 【作業(yè)布置】《點金訓練》相關(guān)練習 師生共同歸納DNA相關(guān)內(nèi)容 ? 四、 教學反思 1.利用網(wǎng)絡查找沃森和克里克及其《核酸的結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)》內(nèi)容，培養(yǎng)學生收集信息能力。 2.下發(fā)導學案完成預習內(nèi)容。利用學案導學法完成教學內(nèi)容。 3.利用DNA分子結(jié)構(gòu)模型組件、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)模型、《DNA分子的結(jié)構(gòu)》課件多種教學用具盡可能直觀完成教學內(nèi)容。 4.把學生分組扮演沃森克里克來構(gòu)建DNA模型，再觀察自己構(gòu)建DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，模擬沃森和克里克撰寫《核酸的結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)》。 5．課后引導學生思考沃森克里克構(gòu)建DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型對我們生活和生物科學發(fā)展有什么影響，使學生擴大知識面，對DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型有更深入地理解。