2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)教案新人教版必修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是DNA的結(jié)構(gòu)。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系如下：

1.在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，了解了染色體的組成以及遺傳信息的傳遞過(guò)程。這些知識(shí)為學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)提供了基礎(chǔ)。

2.本節(jié)課的內(nèi)容與學(xué)生已學(xué)的生物分子學(xué)知識(shí)相聯(lián)系。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)于分子水平上的結(jié)構(gòu)有一定的了解。

3.本節(jié)課的內(nèi)容與學(xué)生已學(xué)的遺傳學(xué)知識(shí)相聯(lián)系。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了遺傳信息的傳遞過(guò)程，了解到遺傳信息儲(chǔ)存在DNA分子中，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了背景知識(shí)。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容主要包括DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)、DNA分子的組成以及DNA分子的復(fù)制過(guò)程。通過(guò)對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠理解遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞機(jī)制，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)基因的表達(dá)和調(diào)控打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，特別是科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。通過(guò)學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)，學(xué)生將能夠：

1.構(gòu)建模型：學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型，理解DNA分子的組成和特點(diǎn)。

2.分析與推理：學(xué)生能夠運(yùn)用已有的知識(shí)，分析DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息傳遞的關(guān)系，推理出DNA在生物遺傳中的重要作用。

3.實(shí)驗(yàn)與探究：學(xué)生能夠參與實(shí)驗(yàn)操作，觀察DNA的提取和觀察過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察能力。

4.溝通與表達(dá)：學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)的語(yǔ)言和文字，描述DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過(guò)程，提高科學(xué)溝通和表達(dá)能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的組成：明確DNA由磷酸、糖和含氮堿基組成，以及它們?cè)诜肿又械呐帕蟹绞胶拖嗷プ饔谩?/p>

-DNA復(fù)制過(guò)程：理解DNA復(fù)制時(shí)的解旋、互補(bǔ)配對(duì)和子鏈延伸等步驟，以及復(fù)制過(guò)程中的酶的作用。

-DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息的關(guān)系：掌握DNA作為遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)，以及DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息傳遞的聯(lián)系。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的直觀理解：學(xué)生可能難以直觀地理解DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，需要通過(guò)模型構(gòu)建和圖像展示等教學(xué)手段來(lái)幫助學(xué)生形象化地理解。

-DNA復(fù)制的復(fù)雜過(guò)程：DNA復(fù)制過(guò)程中涉及多個(gè)酶的作用和復(fù)雜的分子機(jī)制，學(xué)生可能難以理解復(fù)制的具體步驟和酶的功能。

-遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞：學(xué)生可能難以理解DNA結(jié)構(gòu)如何決定遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞，需要通過(guò)實(shí)例和實(shí)際案例來(lái)幫助學(xué)生深入理解。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：

-結(jié)合講授法和實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)教師的講解，引導(dǎo)學(xué)生理解DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制過(guò)程，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)DNA的提取和觀察，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和記憶。

-采用案例研究和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法。提供具體的遺傳案例，讓學(xué)生分析案例中DNA的作用和意義，通過(guò)項(xiàng)目的方式，讓學(xué)生深入研究DNA的結(jié)構(gòu)和功能，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

-角色扮演：學(xué)生分組扮演DNA分子中的磷酸、糖和含氮堿基，通過(guò)角色扮演的方式，讓學(xué)生親身體驗(yàn)DNA的構(gòu)成和相互作用，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解。

-實(shí)驗(yàn)操作：安排DNA提取實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手操作，觀察DNA的提取和觀察過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察能力。

-游戲設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于DNA復(fù)制的互動(dòng)游戲，讓學(xué)生在游戲中模擬DNA復(fù)制過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)復(fù)制過(guò)程的理解和記憶。

3.教學(xué)媒體使用：

-使用多媒體課件和教學(xué)視頻，展示DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制過(guò)程的動(dòng)畫(huà)，幫助學(xué)生形象化地理解知識(shí)。

-使用模型和掛圖，展示DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生直觀地觀察和理解DNA的結(jié)構(gòu)。

-提供在線資源和遺傳案例，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)和參考，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師通過(guò)展示一個(gè)遺傳疾病的案例，引出DNA在遺傳中的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-提出問(wèn)題：“DNA是什么？它在生物遺傳中扮演什么角色？”讓學(xué)生思考并參與討論。

2.講授新課（20分鐘）

-教師圍繞DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制過(guò)程進(jìn)行講解，強(qiáng)調(diào)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的組成和特點(diǎn)。

-通過(guò)動(dòng)畫(huà)和模型展示DNA的復(fù)制過(guò)程，解釋復(fù)制時(shí)的解旋、互補(bǔ)配對(duì)和子鏈延伸等步驟。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-學(xué)生進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的理解。

-教師提供一些練習(xí)題，讓學(xué)生回答并討論，鞏固對(duì)DNA復(fù)制過(guò)程的理解。

4.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師提問(wèn)學(xué)生關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)和復(fù)制的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考和回答。

-學(xué)生分組進(jìn)行討論，分享自己對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的理解和復(fù)制過(guò)程的見(jiàn)解。

5.課堂總結(jié)（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)DNA在遺傳中的重要作用。

-學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

總用時(shí)：45分鐘教學(xué)資源拓展六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

-教材補(bǔ)充閱讀：提供關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)閱讀材料，如DNA發(fā)現(xiàn)的歷史背景、科學(xué)家們的探索故事等，豐富學(xué)生的知識(shí)背景。

-科學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻：推薦一些關(guān)于DNA實(shí)驗(yàn)的視頻資源，如DNA提取實(shí)驗(yàn)的操作步驟和原理講解，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)方法和技巧。

-遺傳案例分析：提供一些遺傳案例，讓學(xué)生分析案例中DNA的作用和意義，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

2.拓展建議：

-開(kāi)展小組討論：鼓勵(lì)學(xué)生分組討論DNA結(jié)構(gòu)的不同模型和理論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作，提高學(xué)生的批判性思維和問(wèn)題解決能力。

-進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生在家中進(jìn)行DNA相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如自制的DNA提取實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)DNA的提取過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

-參觀科學(xué)展覽：推薦學(xué)生參觀與生物科學(xué)相關(guān)的展覽，如DNA和遺傳主題的展覽，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)物和互動(dòng)展品更深入地了解DNA的結(jié)構(gòu)和功能。

-開(kāi)展科學(xué)探究項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展關(guān)于DNA的科學(xué)研究項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究DNA的復(fù)制過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

-通過(guò)提問(wèn)和討論的方式，了解學(xué)生在課堂上的參與度和理解程度。觀察學(xué)生的反應(yīng)和回答問(wèn)題的準(zhǔn)確性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行解答和引導(dǎo)。

-在課堂上進(jìn)行一些小測(cè)驗(yàn)或練習(xí)題，通過(guò)學(xué)生的表現(xiàn)評(píng)估他們對(duì)DNA結(jié)構(gòu)和復(fù)制過(guò)程的理解程度。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評(píng)，關(guān)注學(xué)生的解答過(guò)程和結(jié)果。提供具體的反饋和建議，幫助學(xué)生改進(jìn)和提高。

-鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)中提出問(wèn)題或自己的想法，及時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流和解答。

3.學(xué)生互評(píng)：

-鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行互相評(píng)價(jià)，讓學(xué)生相互學(xué)習(xí)和借鑒。可以設(shè)置一些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如理解程度、表達(dá)能力和合作態(tài)度等，讓學(xué)生在互評(píng)中提高自我認(rèn)知和評(píng)價(jià)能力。

4.持續(xù)跟蹤：

-在課程結(jié)束后，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行持續(xù)跟蹤，了解他們?cè)诤罄m(xù)學(xué)習(xí)中對(duì)DNA知識(shí)和技能的掌握情況。

-通過(guò)與學(xué)生的交流和溝通，及時(shí)了解他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中的困惑和問(wèn)題，并提供相應(yīng)的幫助和支持。板書(shū)設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)清晰：

-使用序號(hào)①②③等將板書(shū)內(nèi)容分為幾個(gè)部分，清晰地展示DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制過(guò)程。

-在板書(shū)中使用箭頭或流程圖，直觀地表示DNA復(fù)制時(shí)的步驟和順序。

2.重點(diǎn)突出：

-用粗體或不同顏色的粉筆標(biāo)出DNA的結(jié)構(gòu)組成，如磷酸、糖和含氮堿基。

-強(qiáng)調(diào)DNA復(fù)制過(guò)程中的關(guān)鍵步驟，如解旋、互補(bǔ)配對(duì)和子鏈延伸。

3.藝術(shù)性和趣味性：

-設(shè)計(jì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的圖案，可以用不同顏色的粉筆描繪出DNA分子的形狀。

-在板書(shū)中加入一些趣味性的元素，如小圖標(biāo)或簡(jiǎn)筆畫(huà)，來(lái)表示DNA復(fù)制過(guò)程中的酶或分子機(jī)制。

-設(shè)計(jì)一個(gè)互動(dòng)式的板書(shū)，讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，比如在板上拼圖來(lái)展示DNA的結(jié)構(gòu)，或者在板上寫(xiě)下DNA復(fù)制的過(guò)程，增加學(xué)生的參與感和興趣。重點(diǎn)題型整理1.簡(jiǎn)答題：

-請(qǐng)描述DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

-請(qǐng)解釋DNA復(fù)制的過(guò)程。

-請(qǐng)說(shuō)明DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息傳遞的關(guān)系。

答案：

-DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由磷酸、糖和含氮堿基組成的，磷酸和糖交替排列在外側(cè)，含氮堿基在內(nèi)側(cè)，兩條鏈通過(guò)堿基對(duì)相互纏繞。

-DNA復(fù)制過(guò)程包括解旋、互補(bǔ)配對(duì)和子鏈延伸。解旋酶使DNA雙鏈解開(kāi)，DNA聚合酶根據(jù)模板鏈合成新的互補(bǔ)鏈，形成兩個(gè)新的DNA分子。

-DNA結(jié)構(gòu)決定了遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞。DNA中的堿基序列儲(chǔ)存了遺傳信息，通過(guò)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程，DNA中的信息被傳遞給蛋白質(zhì)，從而控制生物的性狀。

2.填空題：

-DNA由____、糖和____組成。

-DNA復(fù)制過(guò)程中的三個(gè)主要步驟是____、____和____。

-DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條____鏈組成的。

答案：

-DNA由磷酸、糖和含氮堿基組成。

-DNA復(fù)制過(guò)程中的三個(gè)主要步驟是解旋、互補(bǔ)配對(duì)和子鏈延伸。

-DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條互補(bǔ)鏈組成的。

3.論述題：

-請(qǐng)論述DNA結(jié)構(gòu)對(duì)于遺傳信息傳遞的重要性。

-請(qǐng)描述DNA復(fù)制過(guò)程中的酶的作用。

-請(qǐng)解釋DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)對(duì)于生物學(xué)的影響。

答案：

-DNA結(jié)構(gòu)對(duì)于遺傳信息傳遞的重要性體現(xiàn)在DNA作為遺傳物質(zhì)的儲(chǔ)存和傳遞機(jī)制。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了遺傳信息的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，通過(guò)復(fù)制過(guò)程，DNA能夠準(zhǔn)確地復(fù)制自身，將遺傳信息傳遞給下一代細(xì)胞。

-DNA復(fù)制過(guò)程中的酶包括解旋酶和DNA聚合酶。解旋酶負(fù)責(zé)解開(kāi)DNA雙鏈，使得模板鏈暴露出來(lái)，DNA聚合酶根據(jù)模板鏈合成新的互補(bǔ)鏈，確保復(fù)制的準(zhǔn)確性和效率。

-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)對(duì)于生物學(xué)的影響是深遠(yuǎn)的。它揭示了遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞機(jī)制，為遺傳學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。此外，DNA結(jié)構(gòu)的解析也為生物技術(shù)的發(fā)展提供了重要的理論基礎(chǔ)，如基因工程和基因編輯技術(shù)。

4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：

-請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察DNA的提取和觀察過(guò)程。

-請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬DNA復(fù)制過(guò)程。

-請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

答案：

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一：提取DNA

材料：細(xì)胞組織、DNA提取試劑盒

步驟：1.將細(xì)胞組織剪碎并放入離心管中。2.加入DNA提取試劑，充分混合。3.室溫下放置一段時(shí)間，使DNA溶解。4.加入適量的蒸餾水，稀釋DNA溶液。5.使用濾紙進(jìn)行過(guò)濾，收集DNA溶液。

觀察：通過(guò)濾紙上的DNA溶液的量和質(zhì)量，可以觀察到DNA的提取效果。

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)二：模擬DNA復(fù)制

材料：DNA模板、DNA聚合酶、核苷酸原料

步驟：1.將DNA模板放在玻璃板上。2.在DNA模板上滴加DNA聚合酶和核苷酸原料。3.用熱浴使DNA聚合酶活性，觀察新合成的DNA鏈的生成。

觀察：通過(guò)觀察新合成的DNA鏈的長(zhǎng)度和質(zhì)量，可以模擬DNA復(fù)制過(guò)程。

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三：驗(yàn)證DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

材料：DNA溶液、紫外線燈

步驟：1.將DNA溶液滴在紫外線燈下。2.觀察DNA溶液在紫外線燈下的發(fā)光情況。

觀察：通過(guò)觀察DNA溶液在紫外線燈下的發(fā)光情況，可以驗(yàn)證DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

5.案例分析題：

-請(qǐng)分析一個(gè)遺傳疾病的案例，說(shuō)明DNA結(jié)構(gòu)與遺傳信息傳遞的關(guān)系。

-請(qǐng)分析一個(gè)DNA研究的科學(xué)論文，說(shuō)明DNA結(jié)構(gòu)的研究對(duì)于科學(xué)的貢獻(xiàn)。

答案：

-案例分析一：