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 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)教案新人教版必修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）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)教案新人教版必修2教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自2024-2025學(xué)年高中生物新人教版必修2，第三章基因的本質(zhì)的第二節(jié)，主要涉及DNA的分子結(jié)構(gòu)。本節(jié)課將重點介紹DNA的基本組成單位、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)以及DNA分子的特點。

具體內(nèi)容包括：

1.DNA的基本組成單位：脫氧核苷酸的組成、功能及排列順序。

2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：磷酸與脫氧核糖的交替排列、堿基對的特異性配對。

3.DNA分子的特點：穩(wěn)定性、多樣性、特異性。

4.舉例說明DNA分子結(jié)構(gòu)在遺傳變異中的重要作用。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容旨在幫助學(xué)生理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點，為后續(xù)學(xué)習(xí)基因的表達(dá)、遺傳變異等知識打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和責(zé)任意識等核心素養(yǎng)。具體分析如下：

1.生命觀念：通過學(xué)習(xí)DNA的分子結(jié)構(gòu)，使學(xué)生能夠理解生物體的遺傳信息是如何存儲和傳遞的，從而形成對生命現(xiàn)象更深層次的認(rèn)識。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生分析DNA分子結(jié)構(gòu)的能力，使其能夠運用比較、歸納、演繹等方法，對生物學(xué)問題進(jìn)行深入的思考。

3.科學(xué)探究：通過觀察模型、討論交流等方式，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗設(shè)計和分析能力，使其能夠在探究過程中體驗科學(xué)研究的樂趣。

4.責(zé)任意識：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注DNA分子結(jié)構(gòu)在實際生活中的應(yīng)用，例如基因工程、遺傳疾病等，培養(yǎng)其對生物科學(xué)和社會責(zé)任的認(rèn)知。重點難點及解決辦法重點：

1.DNA的基本組成單位及其排列順序。

2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其特點。

3.DNA分子結(jié)構(gòu)在遺傳變異中的重要作用。

難點：

1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的抽象理解。

2.堿基對特異性配對原則的內(nèi)在邏輯。

3.學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用中的認(rèn)識。

解決辦法：

1.利用模型、圖片等直觀教具，幫助學(xué)生形象地理解DNA的基本組成單位和排列順序。

2.通過動畫演示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成，使學(xué)生能夠直觀感受其特點，同時引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，深入理解抽象概念。

3.結(jié)合具體的實例，讓學(xué)生了解DNA分子結(jié)構(gòu)在遺傳變異中的實際應(yīng)用，提高學(xué)生的認(rèn)識。

突破策略：

1.針對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的抽象理解難點，可以設(shè)計學(xué)生動手操作的實驗，如用紙牌構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

2.通過設(shè)計問題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)堿基對特異性配對原則的內(nèi)在邏輯，如為什么A總是與T配對，G總是與C配對，激發(fā)學(xué)生的思考。

3.結(jié)合現(xiàn)實生活中的遺傳疾病案例，讓學(xué)生了解DNA分子結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用中的重要性，引發(fā)學(xué)生的關(guān)注和思考。教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計算機(jī)、實驗室設(shè)備（如DNA模型）、教室白板。

2.課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、生物學(xué)教學(xué)資源庫。

3.信息化資源：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)動畫演示、教學(xué)課件、相關(guān)研究論文和新聞報道。

4.教學(xué)手段：小組討論、實驗操作、問題解答、課堂提問。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

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

過程：

開場提問：“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分子結(jié)構(gòu)的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受DNA的魅力或特點。

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分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解DNA分子的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解DNA分子的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

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

3.DNA分子結(jié)構(gòu)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分子的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的DNA分子結(jié)構(gòu)案例進(jìn)行分析。

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

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用DNA分子結(jié)構(gòu)解決實際問題。

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，每組選擇一個與DNA分子結(jié)構(gòu)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.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和理解。

過程：

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

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，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分子結(jié)構(gòu)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分子的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)DNA分子結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用DNA分子結(jié)構(gòu)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的應(yīng)用案例的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）教材補充閱讀：提供DNA分子結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代生物技術(shù)中的應(yīng)用案例，如基因編輯、基因治療等，讓學(xué)生了解DNA分子結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用中的重要性。

（2）學(xué)術(shù)論文：推薦一些關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)研究的最新學(xué)術(shù)論文，讓學(xué)生了解DNA分子結(jié)構(gòu)研究的最新進(jìn)展。

（3）網(wǎng)絡(luò)資源：推薦一些高質(zhì)量的生物學(xué)教育網(wǎng)站，如美國國家生物信息研究所（NCBI）的DNA數(shù)據(jù)庫等，讓學(xué)生自主查詢和了解DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。

（4）科普讀物：推薦一些關(guān)于生物學(xué)和DNA分子結(jié)構(gòu)的科普讀物，如《生命的秘密》、《DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)》等，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)生物學(xué)知識。

2.拓展建議：

（1）開展課后討論：鼓勵學(xué)生在課后組成學(xué)習(xí)小組，針對DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識進(jìn)行討論，分享自己的看法和理解，提高學(xué)生的合作能力和批判性思維。

（2）進(jìn)行實驗探究：結(jié)合學(xué)校實驗室設(shè)備，設(shè)計一些與DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的實驗，如DNA提取、PCR擴(kuò)增等，讓學(xué)生親手操作，提高學(xué)生的實踐能力。

（3）參加科普活動：鼓勵學(xué)生參加學(xué)校或社區(qū)舉辦的生物學(xué)科普活動，如科普講座、生物學(xué)展覽等，拓寬學(xué)生的知識視野，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（4）進(jìn)行家庭作業(yè)設(shè)計：布置一些與DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的家庭作業(yè)，如讓學(xué)生調(diào)查家族遺傳病史、了解基因檢測等，將課堂知識與生活實際相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

（5）開展研究性學(xué)習(xí)：鼓勵學(xué)生結(jié)合自身興趣，選擇DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的課題進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的獨立研究能力和創(chuàng)新能力。板書設(shè)計1.DNA分子的基本組成單位

-脫氧核糖

-磷酸

-含氮堿基（A、T、C、G）

2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點

-外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接

-內(nèi)側(cè)：A與T配對，G與C配對

-兩條鏈反向平行

3.DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性、特異性

-穩(wěn)定性：磷酸二酯鍵和氫鍵

-多樣性：堿基對排列順序的千變?nèi)f化

-特異性：每個DNA分子具有特定的堿基序列

4.DNA分子結(jié)構(gòu)在遺傳變異中的作用

-遺傳信息的存儲和傳遞

-基因突變：堿基對的改變

-基因重組：DNA分子的重新組合

-染色體變異：染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的改變

5.DNA分子結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

-基因編輯：CRISPR-Cas9技術(shù)

-基因治療：修復(fù)或替換異?；?/p>

-遺傳病診斷：基因檢測和遺傳咨詢

板書設(shè)計要注重簡潔明了，關(guān)鍵知識點要用粗體或下劃線標(biāo)注，以便于學(xué)生捕捉重點。同時，可以適當(dāng)使用圖形、符號等元素，使板書更具藝術(shù)性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在板書DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)時，可以用兩條相互纏繞的曲線表示DNA雙鏈，再用不同顏色標(biāo)注堿基配對，讓學(xué)生一目了然地理解DNA的結(jié)構(gòu)特點。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答的正確性以及課堂練習(xí)的完成情況，評價學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)的理解程度和課堂學(xué)習(xí)的效果。

2.小組討論成果展示：評價學(xué)生在小組討論中的參與度、合作能力和問題解決能力。關(guān)注學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)的理解深度和創(chuàng)新性的思考。

3.隨堂測試：通過隨堂測試評估學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度。測試題可以包括選擇題、填空題和簡答題，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識盲點和解題思路。

4.課后作業(yè)：檢查學(xué)生完成的課后作業(yè)，評估學(xué)生對課堂所學(xué)知識的應(yīng)用能力和獨立思考能力。關(guān)注學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)在實際問題中的應(yīng)用和理解。

5.教師評價與反饋：針對學(xué)生的課堂表現(xiàn)、小組討論成果、隨堂測試和課后作業(yè)，教師應(yīng)及時給予評價和反饋。鼓勵學(xué)生積極提問和參與，提供針對性的指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)難點，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合能力。

此外，教師還可以通過與學(xué)生的個別交流、家長會的形式，了解學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)情況和遇到的困難，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)方法和策略，提高教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)評價與反饋是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，可以幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)效果。同時，評價與反饋也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維。重點題型整理1.填空題：

（1）DNA分子的基本組成單位包括_____、_____、_____和_____。

（2）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點是_____、_____和_____。

（3）DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性、特異性分別體現(xiàn)在_____、_____和_____。

2.判斷題：

（1）DNA分子的組成單位只有脫氧核糖和含氮堿基。（）

（2）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基對的特異性配對原則保證了遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞。（）

（3）DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性是由堿基對排列順序的千變?nèi)f化所決定的。（）

3.簡答題：

（1）請簡述DNA分子的基本組成單位和功能。

（2）請解釋DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點及其生物學(xué)意義。

（3）請闡述DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性和特異性在遺傳過程中的作用。

4.應(yīng)用題：

（1）某同學(xué)在實驗中提取了植物葉綠體的DNA，請分析提取的DNA中可能含有的堿基組成，并說明原因。

（2）請結(jié)合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點，分析DNA復(fù)制過程中的堿基配對原則。

（3）某遺傳病的發(fā)生與特定基因的缺失有關(guān)，請結(jié)合DNA分子的穩(wěn)定性，說明該遺傳病發(fā)生的原因。

5.論述題：

（1）請論述DNA分子結(jié)構(gòu)在遺傳變異中的作用。

（2）請分析DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性、特異性在生物進(jìn)化過程中的意義。

答案：

1.填空題：

（1）脫氧核糖、磷酸、含氮堿基（A、T、C、G）。

（2）外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接；內(nèi)側(cè)：A與T配對，G與C配對；兩條鏈反向平行。

（3）穩(wěn)定性：磷酸二酯鍵和氫鍵；多樣性：堿基對排列順序的千變?nèi)f化；特異性：每個DNA分子具有特定的堿基序列。

2.判斷題：

（1）錯誤。DNA分子的組成單位還包括磷酸。

（2）正確。

（3）正確。

3.簡答題：

（1）DNA分子的基本組成單位包括脫氧核糖、磷酸、含氮堿基（A、T、C、G）和連接它們的磷酸二酯鍵。這些組成單位的功能包括存儲遺傳信息、復(fù)制和傳遞遺傳信息以及指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。

（2）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點是外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接，形成骨架；內(nèi)側(cè)由堿基對特異性配對，形成堿基對之間的氫鍵連接。這一結(jié)構(gòu)的特點保證了遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞，為DNA分子的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄提供了模板。

（3）DNA分子的穩(wěn)定性體現(xiàn)在由磷酸二酯鍵和氫鍵連接的堿基對排列順序不易改變；多樣性體現(xiàn)在堿基對排列順序的千變?nèi)f化，導(dǎo)致生物多樣性的產(chǎn)生；特異性體現(xiàn)在每個DNA分子具有特定的堿基序列，保證了生物個體間的差異性。

4.應(yīng)用題：

（1）植物葉綠體的DNA中可能含有的堿基組成包括A、T、C、G和少量甲基化的堿基（如5-甲基胞嘧啶）。這是因為植物葉綠體中存在DNA甲基化現(xiàn)象，導(dǎo)致甲基化的堿基比例增加。

（2）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點是堿基對的特異性配對原則，即A與T配對，G與C配對。這一原則保證了DNA復(fù)制過程中的堿基互補配對，確保遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞。

（3）DNA分子的穩(wěn)定性是由磷酸二酯鍵和氫鍵連接的堿基對排列順序不易改變。當(dāng)特定基因的缺失發(fā)生時，會導(dǎo)致DNA分子的穩(wěn)定性下降，從而影響基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成，最終導(dǎo)致遺傳病的發(fā)生。

5.論述題：

（1）