必修2《遺傳與進(jìn)化》第3章

第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)

匯報(bào)人：呂慧中2024年5月31日目錄CONTENTS010205教學(xué)過(guò)程學(xué)情分析04教學(xué)重、難點(diǎn)0306教學(xué)特色教學(xué)目標(biāo)教材分析01教材分析高中生物人教版

新教材必修2《遺傳與進(jìn)化》第3章第2節(jié)

DNA的結(jié)構(gòu)01教材分析必修1《分子與細(xì)胞》第2章第5節(jié)“核酸是遺傳信息的攜帶者”所學(xué)習(xí)的核酸的基本組成和元素等相關(guān)知識(shí)為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)還為“DNA的復(fù)制”和“基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”等生物的遺傳和變異理論做好知識(shí)鋪墊，本節(jié)在教材中起著承前啟后的作用。。能力一定的認(rèn)知能力，初步建立思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性，具有一定模型構(gòu)建的能力。知識(shí)脫氧核苷酸、DNA是主要的遺傳物質(zhì)DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)對(duì)探究的目的性及過(guò)程和結(jié)論的形成缺乏理性的思考，把平面的圖像轉(zhuǎn)化為立體的模型較為困難。02學(xué)情分析已知未知已知未知分析遺傳物質(zhì)DNA的結(jié)構(gòu)，建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀(guān)點(diǎn)。生命觀(guān)念結(jié)合DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明DNA分子作為遺傳物質(zhì)所具有的特征?？茖W(xué)思維交流討論DNA結(jié)構(gòu)模型建立過(guò)程的相關(guān)資料，總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?？茖W(xué)研究通過(guò)對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建過(guò)程的交流和討論，認(rèn)同交流合作、多學(xué)科交叉在科學(xué)發(fā)展中的作用。。社會(huì)責(zé)任03教學(xué)目標(biāo)（核心素養(yǎng)）DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建重點(diǎn)難點(diǎn)04教學(xué)重難點(diǎn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建05教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)DNA分子的特性習(xí)題鞏固設(shè)計(jì)意圖引導(dǎo)學(xué)生思考，吸引學(xué)生的注意力。引入教師行為課件展示北京中關(guān)村的DNA雙螺旋雕塑，引起學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的興趣。拋出問(wèn)題：DNA作為生物的主要遺傳物質(zhì)，是如何儲(chǔ)存遺傳信息的呢？和它的結(jié)構(gòu)有關(guān)嗎？教師行為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建給出資料一：DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這四種核苷酸分別含有A、G、C、T4種堿基。解釋?zhuān)篋NA的組成。布置任務(wù)一：請(qǐng)同學(xué)們四人為一組從桌面上找出組成脫氧核苷酸的對(duì)應(yīng)塑料片，并組裝出若干個(gè)含不同堿基的脫氧核苷酸。給出資料二：1951年，英國(guó)化學(xué)家托德提出核苷酸分子間的化學(xué)連接方式。他認(rèn)為核苷酸與核苷酸之間通過(guò)脫水縮合以磷酸二酯鍵連接。布置任務(wù)二：請(qǐng)同學(xué)們從桌面上找出代表磷酸二酯鍵的塑料棒，并將之前組裝好的脫氧核苷酸分別連接成兩條單鏈。教師行為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建給出資料三：1951年11月，英國(guó)生物物理學(xué)家威爾金斯（M.Wilkins）和富蘭克林（R.E.Franklin）應(yīng)用X射線(xiàn)晶體衍射技術(shù)獲得了高質(zhì)量的DNA衍射圖譜。教師點(diǎn)明不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有其特定的衍射圖譜，如雙螺旋結(jié)構(gòu)即為十字架型衍射圖譜。并通過(guò)“激光照射彈簧”的視頻讓同學(xué)們更直觀(guān)地了解到衍射圖譜與物質(zhì)結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系，確定DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)。布置任務(wù)三：請(qǐng)同學(xué)們回顧必修一學(xué)習(xí)的DNA的結(jié)構(gòu)，想一想DNA的雙鏈要如何才能保持雙螺旋結(jié)構(gòu)呢？試著動(dòng)手連接一下。教師行為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建教師在課件中展示同學(xué)們可能組裝得到的三種雙螺旋結(jié)構(gòu)，并提供資料四：DNA位于液體環(huán)境中，磷酸與脫氧核糖親水，堿基疏水。由此幫助同學(xué)們確定雙鏈的堿基都排在內(nèi)側(cè)。給出資料五：DNA分子兩條鏈之間的距離是固定的，直徑約為2nm，且DNA翻轉(zhuǎn)180度之后衍射圖譜不變。布置任務(wù)四：請(qǐng)同學(xué)們分別按照兩種方式連接并觀(guān)察直徑變化。確定DNA的雙鏈?zhǔn)钦蚱叫羞€是反向平行。教師行為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建給出資料六：1952年，奧地利生物化學(xué)家查哥夫（E.Chargaff）發(fā)現(xiàn)：在DNA中，腺嘌呤的量總是等于胸腺嘧啶的量(即：A=T)；鳥(niǎo)嘌呤的量總是等于胞嘧啶的量(即：G=C)。布置任務(wù)五：根據(jù)沃森和克里克的猜測(cè)，請(qǐng)同學(xué)們調(diào)整DNA雙鏈中的堿基種類(lèi)，使A=T、C=G。以科學(xué)史為線(xiàn)索，通過(guò)一系列任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行小組合作探究，構(gòu)建DNA的結(jié)構(gòu)模型。設(shè)計(jì)意圖教師行為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)詢(xún)問(wèn)同學(xué)們通過(guò)建構(gòu)DNA的結(jié)構(gòu)模型，能得出什么結(jié)論，2min后挑選幾個(gè)小組的DNA結(jié)構(gòu)模型上臺(tái)展示，并請(qǐng)小組代表回答他們總結(jié)出的DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。提問(wèn)：仔細(xì)觀(guān)察你們組裝的DNA結(jié)構(gòu)模型，左邊的單鏈和右邊的單鏈分別是從幾號(hào)碳原子開(kāi)始延伸呢？提問(wèn)：DNA的雙鏈之間有什么化學(xué)鍵將它們連接呢？每對(duì)堿基的氫鍵數(shù)量相同嗎？同一條鏈上的脫氧核苷酸之間又是靠什么鍵來(lái)連接呢？利用問(wèn)題串，讓學(xué)生通過(guò)DNA結(jié)構(gòu)模型掌握其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖教師行為DNA分子的特性展示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，提問(wèn)：從DNA結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)看，DNA的分子在細(xì)胞中具有穩(wěn)定性的原因是什么呢？展示A和B兩個(gè)人之間的部分DNA片段，提問(wèn)：不同的人體間的DNA分子相同嗎？如果不同是什么部分不相同呢？是堿基種類(lèi)不同嗎？說(shuō)明了什么？展示人和雞的DNA片段，提問(wèn)：地球上數(shù)以?xún)|計(jì)的生物體內(nèi)的DNA是否相同，如果不同，表明DNA具有什么性質(zhì)，這個(gè)性質(zhì)的來(lái)源于什么呢？讓學(xué)生通過(guò)DNA的結(jié)構(gòu)模型得出其作為遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖教師行為習(xí)題鞏固引導(dǎo)學(xué)生完成兩道課后練習(xí)，并進(jìn)行講解。通過(guò)習(xí)題檢測(cè)教學(xué)的有效性。設(shè)計(jì)意圖板書(shū)設(shè)計(jì)3.2DNA的結(jié)構(gòu)1、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）雙螺旋、反向平行、雙鏈（2）基本骨架為磷酸、脫氧核糖，堿基在內(nèi)側(cè)（3）堿基互補(bǔ)配對(duì)，A=T、C≡G2、DNA的特性：（1）穩(wěn)定性（2）特異性（