資源簡介

3.2 DNA的結構教案
一、核心素養側重點
1.生命觀念
本章引導學生通過對遺傳物質本質的認識，理解生命的物質性和信息性，本章還以DNA的結構和功能為載體，滲透了結構與功能觀。
通過前兩章，學生已經知道基因（遺傳物質）位于染色體上，但是還不清楚遺傳物質的化學本質，本章將幫助學生認識遺傳物質的本質，進一步理解生命的物質性。因此，本章的四節內容基本按照科學史的順序，講述人類如何一步步探索遺傳物質的化學本質，揭示DNA的結構和復制方式，并最終揭示基因的本質。由此，學生將深入理解基因的本質，認識到DNA堿基
序列的統一性和多樣性，理解DNA中儲存著豐富多樣的遺傳信息。此外，通過對DNA半保留復制方式的學習，學生還將理解DNA的準確復制是遺傳信息穩定傳遞的基礎，也是生命延續的基礎，從而進一步理解生命的本質。
本章體現了結構與功能觀。例如，DNA的雙螺旋結構決定了DNA的穩定性，而穩定的結構適于儲存遺傳物質；DNA的雙螺旋結構與其半保留復制方式也是相適應的；第3節介紹了沃森和克里克基于DNA雙螺旋結構模型作出了DNA半保留復制的預測，體現了科學家利用結構與功能觀進行科學研究的方法。
2.科學思維
本章內容利于訓練學生的科學思維。一方面，正文中介紹了科學家發現遺傳物質、揭示DNA的結構和復制方式的科學史，反映了科學家基于觀察（或實驗）提出假說、然后通過實驗驗證的過程。而且不同實驗之間還具有邏輯關系，如格里菲斯的肺炎鏈球菌轉化實驗是艾弗里實驗的基礎；富蘭克林拍攝的DNA衍射圖譜、查哥夫對DNA堿基含量的測定，是沃森和克里克成功揭示DNA雙螺旋結構的基礎，等等。另一方面，本章體現了自變量控制、假說—演繹法等科學方法的運用。例如，通過對艾弗里實驗的分析，理解自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”；運用假說—演繹法探究DNA的復制方式；通過“制作DNA雙螺旋結構模型”的“探究實踐”活動，培養建構模型的科學思維；等等。
3.科學探究
通過對本章介紹的離心、同位素標記、體外轉化體系等技術的了解，理解物理學和化學方法在生物學研究中的重要作用，進一步領悟多學科交叉的必要性?；诳茖W家對基因本質的探索歷程，認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程，認同科學家的探索求真、交流合作等科學精神在科學研究中的重要性。另外，本章還通過練習題滲透4.社會責任教育
例如以DNA檢測在嚴查偷獵野生動物中的應用為素材設置練習題，培養學生愛護野生動物的情感。
二、課標要求
概念3 遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳
3.1 親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上
3.1.1 概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上
3.1.2 概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構成的，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構，堿基的排列順序編碼了遺傳信息
3.2.3 概述DNA分子通過半保留方式進行復制
授課章節 第2節 DNA的結構
教學目標 1.概述DNA結構的主要特點。
2.通過對DNA雙螺旋結構模型構建過程的討論和交流，認同交流合作、多學科交叉在科學發展中的作用。
3.制作DNA雙螺旋結構模型。
教學重點 1.DNA結構的主要特點
2.制作DNA雙螺旋結構模型。
教學難點 DNA結構的主要特點
教學方法 任務引領，問題驅動學生學習法
課時安排 1課時
教 學 過 程
教學實例 補充與更新
第2節 DNA的結構 提問引入： 問題：學生結合上節課內容思考人體的遺傳物質是什么？為什么又說DNA是主要的遺傳物質？ 學生活動：閱讀P48內容，認識DNA塑像，認識本節的主要目標：從DNA的結構理解DNA是怎樣儲存遺傳信息的？ 任務1：了解DNA雙螺旋結構模型的構建 學生活動：閱讀P48-49“思考.討論”3分鐘完成，思考P49討論問題1中的3個小問,2分鐘與同桌討論整理。 教師：問題驅動，回憶物質基礎內容，結合學生閱讀完成對DNA物質組成的回顧整理。 問題1.1：請說出DNA的名稱？其與脫氧核苷酸的關系是什么？ 問題1.2：構建DNA結構模型的科學家是誰？他們分別擅長什么學科？ 問題1.3：讓沃森和克里克最后確定DNA是兩條長鏈的關鍵信息是什么？ 教師：根據學生回答，引導學生回憶必修1物質基礎知識，重點結合脫氧核苷酸的結構圖形，以五邊形為突破。組織整理板書（第2節 DNA的結構 一、DNA的組成 1、脫氧核苷酸長鏈 2、4種脫氧核苷酸：A T G C 3、堿基特點：A=T;G=C） 任務2：學習DNA的結構 學生活動：閱讀P50圖3-8“DNA的結構模式圖”，學習DNA的結構特點。 教師：問題驅動，培養學生科學思維。 問題2.1：DNA兩條鏈之間由什么連接？（堿基）這種連接的特點是什么？（虛線連接，A與T;G與C連接） 問題2.2：觀察DNA的平面結構圖，從中間任意五碳糖開始，標注一下碳位置，注意1號碳位從含氮堿基開始。3號碳位連接著什么？（磷酸基，引出磷酸二酯鍵） 學生活動：根據老師講解，從圖中標出所有磷酸二酯鍵的位置，學會識別脫氧核苷酸鏈中的每一個基本單位。 問題2.3：思考DNA結構有什么特點？ 學生活動：閱讀P50正文，集體朗讀第1段DNA的結構特點。 教師：根據教師講解和課文描述，教師板書學生筆記進一步理解DNA的結構特點（二、DNA分子的結構 1、（DNA的兩條反向平行成的）雙螺旋結構。 2、外側：脫氧核糖和磷酸交替連接成基本骨架 內側：堿基 3、堿基互補配對原則：A-T G-C ） 任務3：制作DNA雙螺旋結構的模型（課堂選做）學生活動：閱讀P51“探究.實踐”，課后嘗試完成。 任務4：通過結構理解DNA的功能 教師：問題驅動，培養學生科學思維。 問題4.1：學習了DNA的結構，認識了DNA的結構特點，那么DNA是怎樣儲存遺傳信息的？ 問題4.2：請同學們總結什么是遺傳信息？ 教師：講解這就是DNA的功能：儲存遺傳信息。 學生活動：集體閱讀P59正文黑體字。 教師：解釋DNA分子的功能特點： (1)多樣性:若DNA含有n個堿基對,則其可能有4n種堿基對排列順序。 (2)特異性:每個DNA分子都有其特定的堿基對排列順序。 (3)穩定性:兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替連接的順序不變,堿基對配對方式不變等。 教師：整理板書（三、DNA的功能：儲存遺傳信息： 1、遺傳信息：DNA分子中脫氧核苷酸堿基的排列順序代表了遺傳信息 2、功能特點 (1)多樣性 (2)特異性 (3)穩定性） 小結：回顧結束 【板書設計】 第2節 DNA的結構 一、DNA的組成 1、脫氧核苷酸長鏈 2、4種脫氧核苷酸：A T G C 3、堿基特點：A=T;G=C 二、DNA分子的結構 1、（DNA的兩條反向平行成的）雙螺旋結構。 2、外側：脫氧核糖和磷酸交替連接成基本骨架 內側：堿基 3、堿基互補配對原則：A-T G-C 三、DNA的功能：儲存遺傳信息： 1、遺傳信息：DNA分子中脫氧核苷酸堿基的排列順序代表了遺傳信息 2、功能特點 (1)多樣性 (2)特異性 (3)穩定性 【課后反思】

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