2024-2025學(xué)年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點教學(xué)實錄2 浙科版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點教學(xué)實錄2浙科版必修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計意圖本節(jié)課以DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點為主要內(nèi)容，旨在幫助學(xué)生掌握DNA的化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)和遺傳信息存儲方式。通過結(jié)合浙科版必修2教材，引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)探究方法，分析DNA分子的穩(wěn)定性與生物遺傳特性的關(guān)系，提高學(xué)生對遺傳分子基礎(chǔ)的理解和運用能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過實驗探究DNA的分子結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生運用科學(xué)方法解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生理解DNA分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和穩(wěn)定性，發(fā)展邏輯推理和模型構(gòu)建能力。增強學(xué)生的社會責(zé)任感，認(rèn)識到遺傳信息在生物進(jìn)化和社會發(fā)展中的重要性，激發(fā)學(xué)生探索生命奧秘的興趣。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-明確DNA的化學(xué)組成：強調(diào)DNA由脫氧核糖、磷酸和四種含氮堿基（腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶）組成，并讓學(xué)生通過實驗觀察和分子模型理解這些基本單元如何構(gòu)成DNA鏈。

-理解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：重點講解DNA的雙螺旋模型，包括螺旋的形狀、堿基對的排列方式和氫鍵的作用，通過模型展示幫助學(xué)生直觀理解。

-遺傳信息的存儲和傳遞：強調(diào)DNA如何通過堿基對的排列順序儲存遺傳信息，以及DNA復(fù)制過程中信息的準(zhǔn)確傳遞。

2.教學(xué)難點

-DNA分子的空間結(jié)構(gòu)：理解DNA雙螺旋的空間結(jié)構(gòu)對于學(xué)生來說是一個難點，需要通過詳細(xì)的模型展示和空間想象能力的培養(yǎng)來突破。

-堿基互補配對原則：學(xué)生可能難以理解腺嘌呤與胸腺嘧啶、鳥嘌呤與胞嘧啶之間的互補配對是如何保證遺傳信息穩(wěn)定傳遞的，需要通過具體實例和練習(xí)來加深理解。

-DNA復(fù)制的精確性：解釋DNA復(fù)制過程中如何避免錯誤，包括校對機制和修復(fù)機制，這對于學(xué)生理解遺傳信息的精確傳遞至關(guān)重要。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：分發(fā)浙科版必修2教材，確保學(xué)生人手一本。

2.輔助材料：準(zhǔn)備DNA分子結(jié)構(gòu)圖、堿基互補配對示意圖、DNA復(fù)制過程動畫等多媒體資源，以幫助學(xué)生可視化學(xué)習(xí)內(nèi)容。

3.實驗器材：提前檢查顯微鏡、DNA抽提試劑盒等實驗器材，確保實驗操作順利進(jìn)行。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供實驗操作臺，營造互動和探究的學(xué)習(xí)環(huán)境。五、教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

-提問：同學(xué)們，你們知道DNA是什么嗎？它在生物體中扮演著什么角色？

-展示DNA的圖片，引發(fā)學(xué)生思考。

-引出本節(jié)課的主題：“DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點”。

2.新課講授（15分鐘）

-第一部分：DNA的化學(xué)組成

-展示DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)圖，講解脫氧核糖、磷酸和四種含氮堿基的基本結(jié)構(gòu)。

-通過實驗演示，讓學(xué)生觀察DNA的化學(xué)組成，加深理解。

-第二部分：DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

-展示DNA雙螺旋模型，講解螺旋的形狀、堿基對的排列方式和氫鍵的作用。

-通過動畫演示，讓學(xué)生直觀理解DNA雙螺旋的形成過程。

-第三部分：遺傳信息的存儲和傳遞

-講解DNA如何通過堿基對的排列順序儲存遺傳信息。

-通過實例分析，如基因控制蛋白質(zhì)合成，說明遺傳信息的傳遞過程。

3.實踐活動（15分鐘）

-第一條：DNA分子結(jié)構(gòu)模型搭建

-分組讓學(xué)生根據(jù)教材中的DNA結(jié)構(gòu)圖，搭建DNA分子結(jié)構(gòu)模型。

-通過動手操作，加深對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解。

-第二條：DNA復(fù)制實驗

-學(xué)生分組進(jìn)行DNA復(fù)制實驗，觀察實驗現(xiàn)象，理解DNA復(fù)制的原理。

-實驗過程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問。

-第三條：堿基互補配對游戲

-設(shè)計堿基互補配對游戲，讓學(xué)生在游戲中鞏固堿基配對原則。

-通過游戲，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對知識的記憶。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

-第一方面：DNA分子結(jié)構(gòu)的特點

-學(xué)生討論DNA分子的穩(wěn)定性和特異性，舉例說明DNA在生物體中的作用。

-第二方面：DNA復(fù)制過程中的關(guān)鍵步驟

-學(xué)生討論DNA復(fù)制過程中的解旋、配對和連接等關(guān)鍵步驟，舉例說明這些步驟如何保證遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞。

-第三方面：DNA與遺傳病的關(guān)系

-學(xué)生討論DNA突變與遺傳病的關(guān)系，舉例說明遺傳病的發(fā)生機制。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)DNA的化學(xué)組成、雙螺旋結(jié)構(gòu)和遺傳信息存儲與傳遞等核心知識。

-通過提問，檢查學(xué)生對本節(jié)課重點內(nèi)容的掌握情況。

-布置課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。

用時：45分鐘六、知識點梳理1.DNA的化學(xué)組成

-脫氧核糖（deoxyribose）：DNA分子中的糖類成分，具有五碳糖結(jié)構(gòu)。

-磷酸（phosphate）：DNA分子中的磷酸基團，形成磷酸骨架。

-含氮堿基（nitrogenousbases）：包括腺嘌呤（adenine）、鳥嘌呤（guanine）、胞嘧啶（cytosine）和胸腺嘧啶（thymine）。

2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

-雙螺旋模型：由兩條反向平行的鏈組成，形成右手螺旋結(jié)構(gòu)。

-堿基配對：腺嘌呤與胸腺嘧啶配對，鳥嘌呤與胞嘧啶配對，通過氫鍵連接。

-螺距和螺旋直徑：螺旋直徑約為20埃，螺距約為3.4埃。

3.遺傳信息的存儲

-堿基對的排列順序：DNA中的堿基對排列順序決定了遺傳信息的編碼。

-遺傳密碼子：每組三個堿基組成一個密碼子，對應(yīng)一個氨基酸。

4.DNA復(fù)制

-復(fù)制過程：DNA復(fù)制分為解旋、配對和連接三個步驟。

-解旋：解旋酶解開DNA雙鏈，形成單鏈模板。

-配對：DNA聚合酶將單鏈模板上的堿基與互補堿基配對。

-連接：DNA連接酶連接新合成的DNA片段，形成完整的DNA分子。

5.堿基互補配對原則

-非Watson-Crick配對：在DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中，可能發(fā)生非標(biāo)準(zhǔn)的堿基配對，如腺嘌呤與胞嘧啶配對。

-堿基修飾：DNA中的堿基可能發(fā)生化學(xué)修飾，如甲基化，影響基因表達(dá)。

6.DNA分子的穩(wěn)定性

-堿基堆積力：DNA雙鏈之間的氫鍵提供了穩(wěn)定性。

-磷酸骨架：DNA分子的磷酸骨架提供了額外的穩(wěn)定性。

7.DNA與生物體的遺傳特性

-遺傳信息的傳遞：DNA通過復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程傳遞遺傳信息。

-基因表達(dá)：DNA中的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，影響生物體的遺傳特性。

8.DNA變異與遺傳病

-基因突變：DNA序列發(fā)生改變，可能導(dǎo)致遺傳病。

-遺傳病類型：包括單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病。

9.DNA技術(shù)在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)中的應(yīng)用

-基因測序：通過DNA測序技術(shù)，可以確定DNA序列，研究遺傳病和基因功能。

-基因編輯：利用CRISPR-Cas9等技術(shù)，可以對DNA進(jìn)行精確編輯，用于治療遺傳病和基因疾病。

10.DNA的分子進(jìn)化

-基因突變：DNA序列的隨機變化是分子進(jìn)化的基礎(chǔ)。

-自然選擇：自然選擇導(dǎo)致適應(yīng)環(huán)境的基因在種群中逐漸積累。七、課堂1.課堂提問

-通過提問，評估學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)的理解程度。例如，提問學(xué)生：“DNA由哪些基本單元組成？”、“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點是什么？”、“DNA復(fù)制過程中有哪些關(guān)鍵步驟？”等。

-觀察學(xué)生在回答問題時的反應(yīng)，如是否能夠準(zhǔn)確、清晰地表達(dá)自己的觀點，是否能夠運用所學(xué)知識解釋生物學(xué)現(xiàn)象。

2.課堂觀察

-觀察學(xué)生在課堂上的參與度，包括學(xué)生的注意力集中程度、課堂討論的積極性等。

-關(guān)注學(xué)生在實驗活動中的操作是否規(guī)范，如實驗操作是否熟練，是否能正確使用實驗器材。

3.課堂測試

-設(shè)計簡短的課堂測試題，包括選擇題、填空題和簡答題，以檢驗學(xué)生對本節(jié)課知識的掌握情況。

-課堂測試題應(yīng)與課本內(nèi)容緊密相關(guān)，例如：“請簡述DNA分子復(fù)制的過程?！薄ⅰ敖忉孌NA堿基互補配對原則的意義?！?/p>

4.小組討論評價

-在小組討論環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生的合作精神和溝通能力。

-評價學(xué)生的討論內(nèi)容，如是否能夠結(jié)合所學(xué)知識提出觀點，是否能夠批判性地分析問題。

5.實踐活動評價

-對于DNA分子結(jié)構(gòu)模型的搭建，評價學(xué)生的動手能力和空間想象能力。

-評價學(xué)生在DNA復(fù)制實驗中的實驗技能，如是否能夠正確操作實驗器材，是否能夠準(zhǔn)確記錄實驗結(jié)果。

6.課后作業(yè)評價

-對學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行批改，包括作業(yè)的完成情況、答案的正確性等。

-針對作業(yè)中的錯誤，給出詳細(xì)的反饋，幫助學(xué)生糾正錯誤，鞏固知識點。

7.反饋與鼓勵

-在課堂評價過程中，及時給予學(xué)生正面反饋，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)步。

-對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予表揚，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

-對于遇到困難的學(xué)生，給予個別指導(dǎo)，幫助他們克服學(xué)習(xí)障礙。八、重點題型整理1.題型：解釋DNA分子結(jié)構(gòu)的基本單元及其功能。

-題目：請列舉DNA分子的基本單元，并簡述它們的功能。

-答案：DNA分子的基本單元包括脫氧核糖、磷酸和含氮堿基。脫氧核糖和磷酸構(gòu)成DNA分子的骨架，而含氮堿基（腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶）則通過氫鍵連接，形成DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，并攜帶遺傳信息。

2.題型：描述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點。

-題目：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有哪些特點？

-答案：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點包括：兩條反向平行的鏈構(gòu)成右手螺旋；堿基對通過氫鍵連接；螺旋直徑約為20埃，螺距約為3.4埃；堿基對排列遵循A-T、G-C的互補配對原則。

3.題型：解釋DNA復(fù)制過程中的關(guān)鍵步驟。

-題目：請簡述DNA復(fù)制過程中的關(guān)鍵步驟。

-答案：DNA復(fù)制過程的關(guān)鍵步驟包括：解旋（由解旋酶催化）；配對（DNA聚合酶催化，根據(jù)堿基互補配對原則進(jìn)行）；連接（DNA連接酶連接新合成的DNA片段）。

4.題型：分析堿基互補配對原則的意義。

-題目：堿基互補配對原則在DNA復(fù)制過程中有什么意義？

-答案：堿