2024-2025學(xué)年高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)教案5 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第三章基因的本質(zhì)第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)教案5新人教版必修2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教材分析《2024-2025學(xué)年高中生物第三章基因的本質(zhì)第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)教案5新人教版必修2》緊密圍繞教科書，以深入淺出的方式向高中二年級學(xué)生介紹DNA的分子結(jié)構(gòu)。課程設(shè)計著重于幫助學(xué)生理解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)成，探討磷酸、糖和含氮堿基的組成以及它們在遺傳信息傳遞中的作用。本教案與教材內(nèi)容高度一致，旨在培養(yǎng)學(xué)生對基因物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)識，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)遺傳學(xué)打下堅實基礎(chǔ)。通過實例分析，讓學(xué)生掌握DNA分子的穩(wěn)定性與多樣性，以及這些特性如何影響生物的遺傳變異。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本課程旨在提升學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，特別是科學(xué)探究和生命觀念的形成。通過學(xué)習(xí)DNA的分子結(jié)構(gòu)，學(xué)生將培養(yǎng)以下核心素養(yǎng)：一是發(fā)展模型建構(gòu)與科學(xué)思維能力，理解并能夠構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，從而深入認(rèn)識基因的物質(zhì)基礎(chǔ)；二是培養(yǎng)證據(jù)意識與批判性思維，通過對DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和多樣性的探討，學(xué)會運用證據(jù)支持科學(xué)論述；三是強(qiáng)化社會責(zé)任感，認(rèn)識到遺傳學(xué)知識在疾病防治、生物技術(shù)發(fā)展等方面的應(yīng)用與倫理問題，激發(fā)學(xué)生將所學(xué)知識服務(wù)于社會發(fā)展的意識。這些目標(biāo)與新課標(biāo)要求緊密相連，確保教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的全面發(fā)展和未來需求相適應(yīng)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了生物大分子的基本知識，特別是蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)與功能。他們對基因概念有了初步了解，知道DNA是遺傳信息的載體，為學(xué)習(xí)DNA分子結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生普遍對遺傳學(xué)和分子生物學(xué)有較高的興趣，具備一定的邏輯思維能力和抽象思維能力，能夠理解并應(yīng)用模型來解釋生命現(xiàn)象。他們的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，既有喜歡直觀圖像和模型的視覺學(xué)習(xí)者，也有偏好文字描述和分析的讀寫學(xué)習(xí)者。

3.學(xué)生在學(xué)習(xí)DNA分子結(jié)構(gòu)時可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：對雙螺旋結(jié)構(gòu)的空間想象力不足，難以理解DNA復(fù)制和遺傳信息的精確傳遞機(jī)制；對磷酸、糖和含氮堿基如何組合形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的理解可能存在障礙；此外，對DNA分子多樣性和穩(wěn)定性的關(guān)系，以及這些特性如何決定生物多樣性的深層次原因也可能感到困惑。教學(xué)中需針對這些難點進(jìn)行針對性指導(dǎo)和解釋。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：首先，采用講授法對DNA分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行系統(tǒng)講解，結(jié)合圖示和模型展示，增強(qiáng)學(xué)生的直觀理解。其次，運用討論法，組織學(xué)生就DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點及意義進(jìn)行小組討論，促進(jìn)學(xué)生思考與交流。再次，通過實驗法，設(shè)計模擬DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)拼接的實踐活動，讓學(xué)生動手操作，加深對知識點的掌握。

2.教學(xué)手段：一是利用多媒體設(shè)備，播放DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的動畫視頻，使學(xué)生對分子結(jié)構(gòu)有更形象的認(rèn)識。二是運用教學(xué)軟件，如分子模型構(gòu)建軟件，幫助學(xué)生更直觀地了解DNA分子的三維結(jié)構(gòu)。三是使用互動式白板，方便教師實時展示和講解學(xué)生疑問，提高課堂教學(xué)的互動性和效果。教學(xué)過程第一環(huán)節(jié)：導(dǎo)入新課

同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了基因的概念，知道了基因是控制生物性狀的遺傳單位。今天，我們要進(jìn)一步探索基因的本質(zhì)——DNA的分子結(jié)構(gòu)。請大家回想一下，我們之前學(xué)過哪些關(guān)于DNA的知識？很好，有同學(xué)提到了DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，那么，這個結(jié)構(gòu)具體是怎樣的呢？它又是如何承載遺傳信息的呢？接下來，我們就一起揭開DNA的神秘面紗。

第二環(huán)節(jié)：基礎(chǔ)知識講解

首先，我將用PPT展示DNA的分子結(jié)構(gòu)，大家請看大屏幕。這個雙螺旋結(jié)構(gòu)由兩條互相纏繞的鏈組成，它們由磷酸、糖和含氮堿基組成。磷酸和糖構(gòu)成了DNA的骨架，而含氮堿基則位于兩條鏈之間，通過氫鍵相互連接。

第三環(huán)節(jié)：小組討論

現(xiàn)在，請同學(xué)們分成小組，結(jié)合教材第34頁的內(nèi)容，討論一下DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點及其在遺傳信息傳遞中的作用。給大家10分鐘的時間，開始吧。

（學(xué)生討論）

時間到，請各小組匯報你們的討論成果。嗯，第一小組提到了雙螺旋結(jié)構(gòu)有利于DNA的穩(wěn)定性和復(fù)制，這是非常關(guān)鍵的。第二小組說到了堿基配對規(guī)律保證了遺傳信息的準(zhǔn)確性，很好。其他小組還有要補(bǔ)充的嗎？

第四環(huán)節(jié)：實驗探究

（學(xué)生實驗）

實驗過程中，大家有沒有發(fā)現(xiàn)什么問題或者有趣的現(xiàn)象？請分享一下你們的觀察和思考。

第五環(huán)節(jié)：難點解析

現(xiàn)在，我們來分析一下教材第35頁的案例，看看DNA分子結(jié)構(gòu)在實際生物遺傳中的應(yīng)用。

第六環(huán)節(jié)：總結(jié)提升

今天，我們學(xué)習(xí)了DNA的分子結(jié)構(gòu)，了解了它在遺傳信息傳遞中的作用。希望大家能夠運用所學(xué)知識，解釋生活中的遺傳現(xiàn)象。下節(jié)課，我們將進(jìn)一步探討DNA的復(fù)制和突變，為學(xué)習(xí)遺傳學(xué)打下堅實基礎(chǔ)。

課后作業(yè)：

1.復(fù)習(xí)教材第34-35頁，鞏固DNA分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識。

2.結(jié)合所學(xué)，思考DNA分子結(jié)構(gòu)在實際生物遺傳中的應(yīng)用，準(zhǔn)備下節(jié)課的課堂分享。

同學(xué)們，今天的課就到這里，祝大家學(xué)習(xí)愉快！知識點梳理1.DNA的化學(xué)組成：DNA由脫氧核糖核酸組成，包含磷酸、脫氧核糖和四種含氮堿基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶）。

2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：Watson和Crick提出的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，兩條鏈以螺旋形式相互纏繞，磷酸和脫氧核糖構(gòu)成外側(cè)的骨架，含氮堿基在內(nèi)側(cè)通過氫鍵配對。

3.堿基配對規(guī)律：A（腺嘌呤）與T（胸腺嘧啶）之間配對，G（鳥嘌呤）與C（胞嘧啶）之間配對，堿基配對保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性。

4.DNA的穩(wěn)定性：雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA提供了穩(wěn)定性，使其能夠作為遺傳信息的穩(wěn)定載體。

5.DNA的功能：DNA攜帶生物體的遺傳信息，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物體的生長發(fā)育和各種生命活動。

6.DNA分子的多樣性：由于堿基配對的多樣性，DNA分子可以存儲大量的遺傳信息，決定了生物的多樣性。

7.DNA復(fù)制：DNA復(fù)制過程中，雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板，通過堿基配對原則保證了新合成鏈與模板鏈的一致性。

8.遺傳變異：DNA分子結(jié)構(gòu)的突變是遺傳變異的分子基礎(chǔ)，這些變異對生物進(jìn)化和遺傳疾病有重要影響。

9.DNA與疾病：DNA的結(jié)構(gòu)異?？赡軐?dǎo)致遺傳性疾病，如鐮狀細(xì)胞貧血等。

10.分子生物學(xué)技術(shù)：DNA分子的特性使得分子生物學(xué)技術(shù)如PCR、DNA測序等成為可能，這些技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和法醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。教學(xué)反思與總結(jié)在這節(jié)課中，我采用了講授、討論和實驗相結(jié)合的教學(xué)方法，旨在讓學(xué)生全面了解DNA的分子結(jié)構(gòu)及其在遺傳中的作用?；仡櫿麄€教學(xué)過程，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的概念表現(xiàn)出濃厚的興趣，尤其是在實驗環(huán)節(jié)，大家積極參與，觀察細(xì)致，能夠?qū)⒗碚撝R與實際操作相結(jié)合，這是值得肯定的。

然而，我也注意到，在講解DNA分子結(jié)構(gòu)時，部分學(xué)生對空間想象力要求較高的內(nèi)容理解起來較為困難。對此，我意識到在今后的教學(xué)中，應(yīng)更多地運用模型和動畫等直觀教具，幫助學(xué)生建立起更清晰的空間概念。

在技能方面，學(xué)生通過小組討論和實驗操作，鍛煉了合作與交流能力，同時也提高了觀察和動手操作的能力。情感態(tài)度方面，學(xué)生們對遺傳學(xué)產(chǎn)生了更濃厚的興趣，對生物科學(xué)的研究也有了更深入的認(rèn)識。

然而，教學(xué)中仍存在一些不足。例如，課堂時間安排上，實驗環(huán)節(jié)的時間相對緊張，導(dǎo)致部分學(xué)生未能充分消化吸收實驗中的知識點。針對這一問題，我計劃在今后的教學(xué)中，適當(dāng)延長實驗環(huán)節(jié)的時間，讓學(xué)生有更充分的實踐機(jī)會。

此外，在課堂互動方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生較為內(nèi)向，課堂參與度不高。為了提高這部分學(xué)生的積極性，我將在下一節(jié)課中嘗試采用更多鼓勵性語言，創(chuàng)造更多機(jī)會讓這部分學(xué)生參與進(jìn)來。

為了使教學(xué)效果更上一層樓，我計劃在以下方面進(jìn)行改進(jìn)：

1.引入更多直觀教具和動畫，幫助學(xué)生更好地理解抽象的分子結(jié)構(gòu)。

2.合理調(diào)整課堂時間，確保實驗環(huán)節(jié)的充分開展。

3.關(guān)注課堂氛圍，提高學(xué)生的參與度，鼓勵大家積極提問和表達(dá)觀點。

4.加強(qiáng)課后輔導(dǎo)，針對學(xué)生的疑問進(jìn)行個性化解答，幫助他們鞏固所學(xué)知識。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測今天我們學(xué)習(xí)了DNA的分子結(jié)構(gòu)，了解了DNA雙螺旋模型的基本組成和特點，以及它在遺傳信息傳遞中的關(guān)鍵作用?，F(xiàn)在，讓我們通過以下課堂小結(jié)和當(dāng)堂檢測來鞏固今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

課堂小結(jié)：

1.DNA由磷酸、脫氧核糖和含氮堿基組成，形成了穩(wěn)定的空間雙螺旋結(jié)構(gòu)。

2.堿基配對原則（A-T，G-C）保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性和遺傳信息的穩(wěn)定性。

3.DNA結(jié)構(gòu)的多樣性和穩(wěn)定性是生物多樣性的分子基礎(chǔ)。

當(dāng)堂檢測：

1.解釋DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本特點。

2.描述堿基配對原則，并說明它在DNA復(fù)制中的作用。

3.分析DNA分子結(jié)構(gòu)對生物多樣性的影響。

4.列舉至少三種與DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的實際應(yīng)用。

檢測方式：

-口頭提問：我將隨機(jī)抽取幾位同學(xué)回答上述問題，以檢驗大家的學(xué)習(xí)效果。

-小組討論：各小組針對上述問題進(jìn)行討論，然后派代表進(jìn)行匯報。

-書面作業(yè)：課后，請大家完成教材第36頁的習(xí)題1、2、3，以進(jìn)一步鞏固知識點。

同學(xué)們，通過今天的課堂學(xué)習(xí)和當(dāng)堂檢測，我希望大家能夠?qū)NA的分子結(jié)構(gòu)有一個清晰的認(rèn)識，并在實際中運用這些知識。如果對今天的課程有任何疑問，請在課后找我進(jìn)行討論，我會很樂意幫助大家?，F(xiàn)在，讓我們開始當(dāng)堂檢測，看看大家的學(xué)習(xí)成果吧！典型例題講解例題1：

描述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點，并解釋這些特點如何有利于遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。

解答：

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點包括：

1.由兩條反向平行的脫氧核糖核苷酸鏈組成。

2.堿基在內(nèi)側(cè)，通過氫鍵形成堿基對（A-T，G-C）。

3.磷酸和脫氧核糖在外側(cè)構(gòu)成螺旋的骨架。

這些特點有利于遺傳信息的穩(wěn)定傳遞，因為：

-雙鏈結(jié)構(gòu)提供了一種復(fù)制時的模板機(jī)制，確保了新合成的鏈與原始鏈的準(zhǔn)確配對。

-堿基配對原則的精確性減少了復(fù)制過程中的錯誤，保持了遺傳信息的穩(wěn)定性。

例題2：

解釋DNA復(fù)制過程中，半保留復(fù)制原則的含義及其生物學(xué)意義。

解答：

半保留復(fù)制原則是指在DNA復(fù)制過程中，每條原始DNA鏈作為模板，生成一條新鏈，而另一條鏈則是新合成的。這意味著每個新生成的DNA分子包含一個原始鏈和一個新合成鏈。

生物學(xué)意義：

-保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞，因為每次復(fù)制只替換一半的DNA鏈，減少了對原始遺傳信息的改變。

-在進(jìn)化過程中，允許了適度的變異，為自然選擇提供了原材料。

例題3：

分析DNA分子結(jié)構(gòu)在生物技術(shù)中的應(yīng)用。

解答：

DNA分子結(jié)構(gòu)在生物技術(shù)中的應(yīng)用包括：

-基因克?。豪肈NA的精確復(fù)制機(jī)制，復(fù)制特定基因序列。

-基因工程：通過切割和重組DNA分子，創(chuàng)造新的遺傳組合。

-DNA指紋分析：利用DNA序列的特異性進(jìn)行身份識別，廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)和生物考古學(xué)。

-基因診斷：檢測特定DNA序列變異，用于診斷遺傳性疾病。

例題4：

闡述DNA突變對生物體的影響。

解答：

DNA突變是DNA序列的永久性改變，對生物體的影響包括：

-遺傳多樣性：突變提供了生物進(jìn)化的基礎(chǔ)。

-遺傳疾?。耗承┩蛔兛赡軐?dǎo)致蛋白質(zhì)功能異常，引發(fā)遺傳性疾病。

-適應(yīng)性變化：有利的突變可能使生物體適應(yīng)新環(huán)境，提高生存機(jī)會。

例題5：

討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)對生物學(xué)研究的影響。

解答：

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)對生物學(xué)研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響：

-遺傳密碼的揭示：理解了DNA的結(jié)構(gòu)，科學(xué)家能夠進(jìn)一步研究遺傳密碼，揭示了蛋白質(zhì)合成的機(jī)制。

-分子生物學(xué)的發(fā)展：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)催生了分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了基因工程、基因治療等技術(shù)的發(fā)展。

-生命起源的研究：提供了關(guān)于生命如何在分子水平上組織和傳遞遺傳信息的理論基礎(chǔ)。板書設(shè)計教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生掌握DNA的分子結(jié)構(gòu)特點及其在遺傳信息傳遞中的作用。

板書內(nèi)容：

1.DNA的化學(xué)組成：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基（A、T、G、C）

2.雙螺旋結(jié)構(gòu)特點：兩條反向平行的鏈、堿基對（A-T、G-C）、磷酸和脫氧核糖構(gòu)成骨架

3.堿基配對原則：A-T、G-C，保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性

4.DNA的功能：攜帶遺傳信息，指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

5.DNA分子的多樣性：堿基配對的多樣性，決定了生物的多樣性

6.DNA復(fù)制：半保留復(fù)制，保證