人教版高中生物必修2 DNA的結構教學設計

“DNA的結構”教學設計

一.設計思想

本節(jié)教學以DNA結構模型建構為主線，采用體驗一合作探究教學模式，通過

科學史引導學生不斷思考建構修正DNA結構模型，總結出DNA的結構特點，并在

此基礎上組織學生制作簡易的DNA結構模型，讓學生體會DNA的結構特點及DNA

結構的多樣性和特異性，以調動學生的積極性，培養(yǎng)學生科學探究能力、動手能

力和合作精神。

二.教學目標

知識目標：概述DNA結構的主要特點。

能力目標：制作簡易的DNA結構模型；通過制作模型學會解釋DNA的多樣性和

特異性。

情感態(tài)度與價值觀目標：通過探究DNA結構模型的構建過程,體會科學方法,

認同與人合作的重要性。

三.教學重點：(1)DNA分子結構的主要特點。

(2)制作DNA分子雙螺旋結構模型。

四.教學難點：制作DNA結構模型

五.教學策略：本節(jié)采取體驗一一合作探究的教學模式。從構建DNA模型中獲取

知識，通過資料分析討論，對模型不斷修正和完善，構建DNA雙螺旋結構，通過

動手制作DNA結構模型，讓學生體會DNA的結構特點，能解釋DNA的多樣性、穩(wěn)

定性和特異性，將DNA特異性與生活案例相聯(lián)系，使抽象的知識具體化。

六.教學過程

DNA作為遺傳物質是怎樣儲存遺傳信息的？這與DNA的結構有密切的關系。

活動一：回顧脫氧核甘酸的結構模型

問題探討：(1)組成DNA的基本單位是什么？有幾種？它是由哪幾種物質構成

的？這3種物質在什么部位連接的？

(2)請你畫出它的示意圖，并說出它們的名稱。

活動二：嘗試構建DNA雙螺旋結構模型

問題探討1:脫氧核甘酸是怎樣形成長鏈的？試畫出它的平面示意圖。

PPT展示：脫氧核甘酸形成長鏈的方式，即脫氧核糖與磷酸交替連接。

問題探討2：DNA到底是幾條鏈構成的？

PPT展示：富蘭克林照片以及X射線衍射照片。沃森和克里克通過對DNA衍射圖

譜分析計算，確定DNA是右手雙螺旋結構，且DNA的直徑為2nm。

問題探討3：DNA雙鏈中各基團處于什么位置？

教師點撥：已知堿基是疏水性，脫氧核糖和磷酸是親水性，而DNA在細胞中始終

處于一個水環(huán)境中。

思考討論：修正模型1,提出模型2（略）。

PPT展示模型2：脫氧核糖和磷酸排列在外側，而堿基排在內側。

問題探討4：DNA雙鏈中堿基配對的規(guī)律？

學生觀察模型2,教師作出分析：

①如果噪吟堿與噂吟堿基配對，DNA的直徑均大于2nm。因為喋吟堿是雙環(huán)結構，

雙環(huán)結構之間配對會使雙鏈之間距離過大；②如果喀咤堿與喀咤堿基配對，DNA

的直徑均小于2nm。因為喀咤堿是單環(huán)結構，單環(huán)結構之間配對會使雙鏈之間距

離過小。而實際的DNA直徑是2nm,只有喋吟和嘴咤配對才能保證雙鏈之間距離

相等。

接著，PPT展示查哥夫的一組實驗數(shù)據，引導學生分析數(shù)據得出DNA中堿基

含量規(guī)律：腺喋吟（A）的量總是等于胸腺喀咤（T）的量；鳥喋吟（G）的量總是

等于胞嗓咤（C）的量。

問題探討5：DNA兩條鏈之間的走向？

角色扮演：課堂上要求每個學生模擬成一個脫氧核甘酸，即左手握拳代表磷酸分

子，軀干代表脫氧核糖，右手代表堿基。讓走道一側的6位同學分別將左手搭在

前一位同學的左肩上，模擬磷酸二酯鍵，右手臂平舉，并與身體在同一平面上，

模擬堿基。走道另一側的6位同學同樣做。

思考討論：如果代表DNA的2條鏈學生站立方向相同，學生的右手（代表堿基）

位于同一側，他們之間能''握手"嗎？（即堿基互補配對）。只有2列平行站立

的同學方向相反才能實現(xiàn)右手“握手”，即DNA的2條鏈是反向的，才能實現(xiàn)DNA

2條鏈之間的堿基互補配對。

PPT展示：DNA雙螺旋是反向平行的。

讓學生根據探究的歷程自主總結DNA的結構特點，完成教師設置的填空。

（略）

活動三：嘗試制作DNA的結構模型

1.思考問題：（1）組成脫氧核甘酸的3種物質在什么部位相互連接？

（2）每個脫氧核甘酸之間是在什么部位相互連接成長鏈的？

（3）DNA分子兩條鏈的方向是怎樣的？它們之間的堿基是怎樣連

接的？DNA分子的立體構型是怎樣的？

2.活動步驟：組裝4種脫氧核甘酸一將脫氧核甘酸連接成長鏈一雙鏈的平面結

構組裝f扭成雙螺旋結構。

3.制作要求：每組制作至少含10個堿基對的DNA片段。各小組比一比，賽一賽,

看哪個小組制作的模型最有創(chuàng)意？

4.時間控制：約15mino在模型制作過程中出現(xiàn)這樣或那樣的問題，教師巡視

給予適當?shù)狞c撥。

5.成果匯報：選2個有代表性的小組進行成果匯報，學生互評。小組匯報的內

容：本小組的制作方法？有哪些創(chuàng)新之處？存在哪些問題？

6.根據學情推測，學生的問題可能有：①部分學生制作模型跟拼積木一樣，雖

然形狀一樣，但不能體現(xiàn)思維過程；②2條鏈的朝向不正確；③模型中的螺

旋方向不符合實際情況等。

活動四：DNA的多樣性和特異性

問題討論：讓學生比較本組和其他組制作的模型，其堿基對排列順序是否相同？

師生交流，認識DNA分子的多樣性和特異性的原因。

七.教學反思：

本節(jié)采用體驗一一合作探究的教學模式，通過問題探討和資料分析，組織

學生層層推進，在不斷思考和修改模型的過程中逐步總結出DNA的結構特點，體

會科學史中蘊含的