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(新教材同步備課)2024春高中生物第3章基因的本質(zhì)3.2DNA的結(jié)構(gòu)說課稿新人教版必修2課題:科目:班級:課時:計劃3課時教師:單位:一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為人教版高中生物必修2第3章“基因的本質(zhì)”中的3.2節(jié)“DNA的結(jié)構(gòu)”。本節(jié)課將詳細介紹DNA分子結(jié)構(gòu)的基本特征,包括DNA的組成、雙螺旋結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性,以及DNA分子中的堿基排列順序與遺傳信息的關(guān)系。
教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系:學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前,已經(jīng)了解了基因的概念、遺傳信息的傳遞和基因表達等基本知識。本節(jié)課將幫助學(xué)生深入理解基因的物質(zhì)基礎(chǔ)——DNA的結(jié)構(gòu),從而更好地理解基因的功能和遺傳信息的傳遞過程。此外,本節(jié)課內(nèi)容與后續(xù)學(xué)習(xí)的基因突變、基因工程等章節(jié)密切相關(guān),為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標1.理解并描述DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性,培養(yǎng)科學(xué)思維和理性思維素養(yǎng)。
2.探究DNA分子中堿基排列順序與遺傳信息的關(guān)系,發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新能力。
3.認識到DNA結(jié)構(gòu)研究對生物學(xué)發(fā)展的重要性,增強對科學(xué)本質(zhì)的理解和科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成。
4.通過分析DNA結(jié)構(gòu),提高運用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀念解決實際問題的能力。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點
①DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的理解和描述,包括其空間結(jié)構(gòu)和組成成分。
②DNA分子中堿基排列順序與遺傳信息的關(guān)聯(lián)性,以及這一關(guān)聯(lián)在生物遺傳中的作用。
2.教學(xué)難點
①DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的空間三維模型的構(gòu)建,以及理解其穩(wěn)定性與堿基配對規(guī)則的關(guān)系。
②理解并記憶DNA分子中的四種堿基如何通過氫鍵形成配對,以及這種配對如何決定遺傳信息的編碼方式。
③掌握DNA分子中堿基排列順序的多樣性與遺傳多樣性之間的關(guān)系,以及這種多樣性如何影響生物體的遺傳特征。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法
①采用講授法,系統(tǒng)介紹DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識,確保學(xué)生理解基本概念和結(jié)構(gòu)特點。
②運用討論法,引導(dǎo)學(xué)生探討DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生的思考和探究興趣。
③實施實驗法,通過模擬DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,讓學(xué)生直觀感受DNA分子的空間結(jié)構(gòu)。
2.教學(xué)手段
①利用多媒體設(shè)備展示DNA結(jié)構(gòu)的動態(tài)模型,幫助學(xué)生形象理解雙螺旋結(jié)構(gòu)。
②使用教學(xué)軟件進行互動式教學(xué),如在線測試和模擬實驗,增強學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)效果。
③結(jié)合實物模型和教具,如DNA模型套件,讓學(xué)生親手操作,加深對DNA結(jié)構(gòu)的認識。五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索
教師活動:
發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù):通過在線平臺或班級微信群,發(fā)布關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的預(yù)習(xí)資料,包括PPT、視頻和預(yù)習(xí)指南,明確預(yù)習(xí)目標和要求。
設(shè)計預(yù)習(xí)問題:圍繞DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點和遺傳信息傳遞機制,設(shè)計問題如“DNA的四種堿基如何配對?”“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)如何決定遺傳信息的存儲?”
監(jiān)控預(yù)習(xí)進度:通過在線平臺的預(yù)習(xí)任務(wù)提交功能和學(xué)生的反饋,監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進度和理解程度。
學(xué)生活動:
自主閱讀預(yù)習(xí)資料:學(xué)生按照要求,閱讀預(yù)習(xí)資料,理解DNA的基本組成和雙螺旋結(jié)構(gòu)。
思考預(yù)習(xí)問題:針對預(yù)習(xí)問題,學(xué)生進行獨立思考,記錄自己的理解和疑問。
提交預(yù)習(xí)成果:學(xué)生將預(yù)習(xí)成果,如筆記和問題清單,提交至在線平臺。
教學(xué)方法/手段/資源:
自主學(xué)習(xí)法:鼓勵學(xué)生自主探索,培養(yǎng)獨立思考能力。
信息技術(shù)手段:利用在線平臺,實現(xiàn)資源的有效共享和學(xué)習(xí)進度的實時監(jiān)控。
2.課中強化技能
教師活動:
導(dǎo)入新課:通過展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷史,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
講解知識點:詳細講解DNA的結(jié)構(gòu)特點,如堿基配對規(guī)則和雙螺旋模型,結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。
組織課堂活動:設(shè)計小組討論,讓學(xué)生探討DNA結(jié)構(gòu)如何存儲遺傳信息;進行角色扮演,模擬DNA復(fù)制過程。
解答疑問:針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問,進行及時解答和指導(dǎo)。
學(xué)生活動:
聽講并思考:學(xué)生認真聽講,積極思考老師提出的問題,如“堿基配對錯誤可能導(dǎo)致哪些后果?”
參與課堂活動:學(xué)生積極參與小組討論,通過角色扮演體驗DNA復(fù)制的實際過程。
提問與討論:學(xué)生針對不懂的問題或新的想法,勇敢提問并參與討論。
教學(xué)方法/手段/資源:
講授法:通過詳細講解,幫助學(xué)生深入理解DNA的結(jié)構(gòu)和功能。
實踐活動法:通過模擬實驗和角色扮演,讓學(xué)生在實踐中掌握DNA結(jié)構(gòu)和遺傳信息的關(guān)系。
合作學(xué)習(xí)法:通過小組討論,培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。
3.課后拓展應(yīng)用
教師活動:
布置作業(yè):根據(jù)DNA結(jié)構(gòu)的知識點,布置作業(yè),如繪制DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖,解釋其穩(wěn)定性。
提供拓展資源:提供與DNA結(jié)構(gòu)相關(guān)的拓展資源,如科普文章、視頻講座等,供學(xué)生進一步學(xué)習(xí)。
反饋作業(yè)情況:及時批改作業(yè),給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。
學(xué)生活動:
完成作業(yè):學(xué)生認真完成作業(yè),通過繪制結(jié)構(gòu)圖加深對DNA結(jié)構(gòu)的理解。
拓展學(xué)習(xí):學(xué)生利用拓展資源,進行深入的學(xué)習(xí)和思考,如探索DNA技術(shù)在現(xiàn)代生物學(xué)中的應(yīng)用。
反思總結(jié):學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思,提出改進建議。
教學(xué)方法/手段/資源:
自主學(xué)習(xí)法:鼓勵學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí),培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。
反思總結(jié)法:引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思,促進自我提升。六、知識點梳理1.DNA的基本組成
-核苷酸的組成:DNA是由核苷酸單元組成的,每個核苷酸包括一個磷酸基團、一個五碳糖(脫氧核糖)和一個含氮堿基。
-四種堿基:DNA中的四種堿基分別是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)
-雙螺旋模型的發(fā)現(xiàn):1953年,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
-結(jié)構(gòu)特點:DNA分子由兩條反向平行的鏈組成,這兩條鏈通過堿基之間的氫鍵連接在一起,形成一個螺旋狀結(jié)構(gòu)。
-堿基配對規(guī)則:A與T配對,C與G配對,這種配對保證了DNA復(fù)制時的準確性。
3.DNA的遺傳信息存儲
-堿基序列:DNA分子中的堿基序列代表了遺傳信息,不同的堿基排列順序編碼了不同的遺傳指令。
-遺傳密碼:DNA的堿基序列通過三聯(lián)體密碼子的形式編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列。
4.DNA的復(fù)制
-半保留復(fù)制:DNA復(fù)制時,每條鏈作為模板合成一條新的互補鏈,保持了原始DNA的信息。
-復(fù)制過程:包括解旋、模板鏈識別、堿基配對和鏈合成等步驟。
5.DNA的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
-氫鍵:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的氫鍵是維持其穩(wěn)定性的主要力量。
-磷酸骨架:DNA分子中的磷酸骨架帶有負電荷,通過排斥作用維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
6.DNA變異
-堿基替換:單個堿基被另一個堿基替換,可能導(dǎo)致基因突變。
-插入和缺失:DNA序列中插入或缺失一個或多個堿基,可能導(dǎo)致框架移位突變。
7.DNA與基因表達
-轉(zhuǎn)錄:DNA上的遺傳信息被轉(zhuǎn)錄成RNA分子。
-翻譯:mRNA上的遺傳密碼被翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸序列。
8.DNA技術(shù)的應(yīng)用
-基因克?。豪肈NA技術(shù)復(fù)制特定的基因序列。
-基因編輯:利用CRISPR等技術(shù)對DNA序列進行精確的編輯。
-基因組測序:對整個基因組的DNA序列進行測定,用于研究遺傳病和生物多樣性。
9.人類基因組計劃
-目標:測定人類基因組中所有DNA序列。
-成果:提供了人類基因組的完整序列,為醫(yī)學(xué)研究和生物技術(shù)發(fā)展提供了寶貴資源。
10.DNA與生物倫理
-基因隱私:個人的基因信息屬于敏感數(shù)據(jù),需要妥善保護。
-基因歧視:基于基因信息對個人進行歧視是不公正的,需要法律和社會的共同關(guān)注。七、板書設(shè)計1.教學(xué)重點
①DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性
-DNA由兩條反向平行的鏈組成,形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
-雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要由堿基之間的氫鍵和磷酸骨架的排斥力維持。
②DNA分子中堿基排列順序與遺傳信息的關(guān)系
-堿基序列的不同排列組合編碼了不同的遺傳信息。
-堿基配對規(guī)則(A-T、C-G)保證了DNA復(fù)制的準確性和遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。
2.教學(xué)難點
①DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的空間模型理解
-利用模型或動畫展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的三維空間形態(tài)。
-解釋堿基配對規(guī)則與DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系。
②遺傳信息的編碼與解碼機制
-通過示例說明堿基排列順序如何編碼遺傳信息。
-解釋遺傳信息在DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成中的傳遞過程。
3.教學(xué)板書設(shè)計
-板書標題:DNA的結(jié)構(gòu)與遺傳信息
-第一部分:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)
-組成:磷酸、五碳糖、
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