2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 2 DNA的結(jié)構(gòu)教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)2DNA的結(jié)構(gòu)教案新人教版必修2授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來源于2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章《基因的本質(zhì)》2節(jié)《DNA的結(jié)構(gòu)》。本節(jié)課的主要內(nèi)容有：

1.掌握DNA的基本組成單位，即脫氧核苷酸。

2.理解DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，包括磷酸、脫氧核糖和含氮堿基的排列方式。

3.掌握DNA分子的兩條鏈之間的堿基配對(duì)原則，即A與T配對(duì)，C與G配對(duì)。

4.了解DNA分子的特性和功能，如穩(wěn)定性、復(fù)制和遺傳信息的傳遞。

教學(xué)重點(diǎn)：DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基配對(duì)原則。

教學(xué)難點(diǎn)：DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的立體形象和堿基配對(duì)原則的深層理解。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，具體包括：

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基配對(duì)原則，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和模型構(gòu)建的能力。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析和解釋DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

3.生命觀念：幫助學(xué)生理解DNA在遺傳信息傳遞中的重要作用，建立正確的生命觀念，認(rèn)識(shí)到生物體的多樣性和統(tǒng)一性。

4.社會(huì)責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提高他們對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康的關(guān)注度。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基配對(duì)原則。

難點(diǎn)：DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的立體形象和堿基配對(duì)原則的深層理解。

解決辦法：

1.利用模型和圖解，直觀展示DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生建立空間概念。

2.通過比喻和實(shí)際案例，生動(dòng)解釋堿基配對(duì)原則的原理和意義。

3.設(shè)計(jì)互動(dòng)討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提問和解答，促進(jìn)對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)的理解和掌握。

4.提供相關(guān)的練習(xí)題和案例分析，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中鞏固知識(shí)點(diǎn)。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.問題驅(qū)動(dòng)法：通過提出問題，引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究DNA的結(jié)構(gòu)和功能。

2.案例分析法：通過分析具體的案例，讓學(xué)生理解DNA在實(shí)際應(yīng)用中的重要性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際問題解決能力。

3.小組討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的觀點(diǎn)和思考，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和口頭表達(dá)能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用多媒體設(shè)備，通過圖片、動(dòng)畫和視頻等形式，生動(dòng)展示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基配對(duì)原則，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.虛擬實(shí)驗(yàn)：利用教學(xué)軟件或虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生親身體驗(yàn)DNA的提取和觀察過程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和實(shí)驗(yàn)觀察能力。

3.在線互動(dòng)平臺(tái)：利用在線互動(dòng)平臺(tái)，發(fā)布相關(guān)的學(xué)習(xí)資源和練習(xí)題，方便學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和鞏固知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也方便教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和提供及時(shí)的反饋。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“你們知道DNA是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于DNA分子的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受DNA分子的魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹DNA分子的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.DNA基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解DNA的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解DNA的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹DNA的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.DNA案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解DNA的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的DNA案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解DNA的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用DNA解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與DNA相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)DNA的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括DNA的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)DNA在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用DNA。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于DNA的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。拓展與延伸1.推薦閱讀材料

-推薦閱讀《DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史》（作者：詹姆斯·沃森等），讓學(xué)生了解DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的過程和科學(xué)家們的研究方法。

-提供《基因編輯技術(shù)原理及其應(yīng)用》的文章，讓學(xué)生了解基因編輯技術(shù)的基本原理和其在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究，可以布置相關(guān)的練習(xí)題和思考題，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固和深化對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的理解。

-推薦學(xué)生參觀基因?qū)嶒?yàn)室或進(jìn)行家庭基因檢測(cè)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)DNA的提取和分析過程，增強(qiáng)對(duì)DNA知識(shí)的理解和實(shí)際操作能力。

-引導(dǎo)學(xué)生思考DNA在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用和倫理問題，例如基因歧視、基因改造等，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和社會(huì)責(zé)任感。典型例題講解七、典型例題講解

例題1：

描述DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，并解釋如何通過堿基配對(duì)原則進(jìn)行復(fù)制。

答案：DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。磷酸和脫氧核糖在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對(duì)，遵循A與T配對(duì)，C與G配對(duì)的堿基配對(duì)原則。在DNA復(fù)制過程中，DNA雙鏈被解開，每條鏈作為模板合成新的互補(bǔ)鏈，從而產(chǎn)生兩個(gè)完整的DNA分子。

例題2：

如果一個(gè)DNA分子的一條鏈上的堿基序列是ATCGTA，那么另一條鏈上的堿基序列是什么？

答案：另一條鏈上的堿基序列是AGCTGA。根據(jù)堿基配對(duì)原則，A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，因此互補(bǔ)鏈上的堿基與模板鏈上的堿基相對(duì)應(yīng)。

例題3：

解釋DNA的轉(zhuǎn)錄過程，并描述轉(zhuǎn)錄過程中發(fā)生的主要事件。

答案：DNA的轉(zhuǎn)錄過程是指DNA的信息被復(fù)制到信使RNA（mRNA）上的過程。轉(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶酶與DNA的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合，開始解旋DNA雙鏈。然后，RNA聚合酶沿模板鏈移動(dòng)，合成與模板鏈互補(bǔ)的mRNA分子。轉(zhuǎn)錄過程中，DNA的一條鏈作為模板，產(chǎn)生一個(gè)單鏈的mRNA分子，該分子攜帶DNA上的遺傳信息，用于后續(xù)的翻譯過程。

例題4：

解釋DNA的翻譯過程，并描述翻譯過程中發(fā)生的主要事件。

答案：DNA的翻譯過程是指mRNA上的遺傳信息被翻譯成蛋白質(zhì)的過程。翻譯過程中，mRNA進(jìn)入核糖體，tRNA分子攜帶相應(yīng)的氨基酸與mRNA上的密碼子配對(duì)。根據(jù)遺傳密碼，每個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的氨基酸。翻譯過程中，tRNA上的氨基酸通過肽鍵連接起來，形成多肽鏈，最終折疊成具有生物活性的蛋白質(zhì)。

例題5：

描述DNA分子如何通過基因突變產(chǎn)生新的遺傳變異。

答案：DNA分子的基因突變是指DNA序列發(fā)生改變，包括單個(gè)堿基的替換、插入或缺失。這些突變可以導(dǎo)致基因產(chǎn)生新的遺傳變異。例如，一個(gè)堿基替換可能導(dǎo)致一個(gè)氨基酸的改變，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。插入或缺失突變可以導(dǎo)致閱讀框架的改變，從而影響mRNA的翻譯過程，產(chǎn)生錯(cuò)誤的氨基酸序列，導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的改變或喪失?；蛲蛔兪巧镞M(jìn)化和遺傳變異的重要來源。教學(xué)反思今天講完DNA的結(jié)構(gòu)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解還是有些抽象，特別是那些空間想象能力較弱的學(xué)生。下次我可以嘗試使用更多的實(shí)物模型和動(dòng)畫來幫助他們形象化地理解這個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

在講解堿基配對(duì)原則時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)于A與T，C與G的配對(duì)規(guī)律能很快掌握，