高中生物DNA分子的结构精品优质课教学设计Word文档下载推荐.docx

高中生物DNA分子的结构精品优质课教学设计Word文档下载推荐.docx

《高中生物DNA分子的结构精品优质课教学设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物DNA分子的结构精品优质课教学设计Word文档下载推荐.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2．学生自主学习法、合作学习法。

课时安排

1课时。

设计思路及流程

本节依照新课程的教学理念来设计，即在面向全体学生的基础上，重视探究性学习和知识的获得过程，培养学生的动手能力，同时注重培养学生科学的思维、方法等科学素养。

基于新课程的这些理念，在教学过程中充分发挥学生的主动性，积极动手操作构建DNA分子的结构模型，按照“创设情境→设疑（激发思考）→讨论（思考）回答→动手操作（实践）→再创设情境→再思考→再讨论→再构建→……→成功构建正确的模型”这一思路组织教学，面向全体学生。

在这个过程中让每一个学生都亲身经历“模型构建”的过程，由简单到复杂，化抽象为具体，然后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出DNA分子结构的主要特点，同时体会这一过程所蕴含的科学方法和科学思想，达到在模型构建的活动中悄无声息的获得新知、培养能力，提高素养这一目标。

教学过程

教学程序

教师的组织和引导

学生活动

设计

意图

创设情境

，导入新课。

播放第28届雅典奥运会开幕式上，用激光绘织出象征生命的DNA螺旋的视频片段。

问题1：

请同学们根据刚刚的短片猜测一下DNA结构是什么样的呢？

【可能需要的引导，方法如下：

】

问题2：

DNA由几条链构成？

问题3:

DNA的基本组成单位是什么？

结构什么样？

【过渡】DNA作为遗传物质，其双螺旋结构被誉为20世纪以来生物学最伟大的发现，标志着分子生物学的诞生。

遗传物质必须具有稳定性，那么DNA具备这样的特点吗？

我们还是先来看看它的结构吧。

任何科学发现都是源于对真理的痴迷追求和不懈努力，DNA双螺旋结构的发现也不例外；

接下来让我们追随沃森和克里克2位科学家的经历，一起来重温一下这一伟大的发现历程吧！

请同学们利用桌子上的材料跟随科学家的思路，亲身体验一下DNA结构模型的制作过程吧，并确定一下，从结构上看DNA能成为遗传物质吗？

【学生观看影片】

【学生讨论】

回答1：

DNA分子呈（双）螺旋结构

回答2：

DNA分子由2条链构成

回答3：

脱氧核苷酸；

双螺旋结构

学生充满探索的欲望，急于了解DNA分子的结构。

激发学生对DNA双螺旋结构的探究热情，为后面实施模型构建做铺垫

构建脱氧核苷酸模型

资料1：

1879年，科赛尔和学生经数十年的努力，于20世纪初得到组成核酸的基本成分：

单糖、嘌呤碱基或嘧啶碱基、磷酸。

资料2：

1911年，列文发现单糖是五碳糖，之后于1934年发现核酸可被分解成含有一个含N碱基、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段，此组合叫核苷酸。

且最终证实核酸是由五碳糖与磷酸基团组成的长链，每个五碳糖上再连一个碱基。

问题4：

根据上述资料我们知道核苷酸有哪些成分构成？

【模型构建】

同学们桌子上的圆纸片代表磷酸；

4种条状纸片碱基；

五边形纸片脱氧核糖。

请同学们参照课本p42页图3—1，利用桌子上的材料来构建脱氧核苷酸吧。

【小组展示成果】

肯定小组的成果，分析出现的问题时，投影脱氧核苷酸以及四种核苷酸的结构模式图：

脱氧核苷酸因为含氮的碱基的种类分为4种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸（五碳糖的1号碳原子和碱基相连，5号碳原子和磷酸连接）。

【练习】课本P51基础题第3题。

下列各图中，图形

分别代表磷酸、脱氧核糖、碱基，在制作脱氧核苷酸模型时各部位之间需要连接，下列连接正确的是（）

【学生思考，小组讨论交流并回答】：

回答4：

核苷酸中含有1分子含N碱基、1分子脱氧核糖和1个磷酸

【小组合作构建模型】

小组共同完成核苷酸的结构模型的构建。

学生通过认真听讲，亲身构建模型，顺利完成本题练习。

答案选B.

培养

、阅读能力、获取信息的能力、小组合作的能力

让学生体验初次构建模型的乐趣

，收获成功的喜悦

过渡

那么核苷酸是如何构成DNA的呢？

构建一条脱氧核苷酸 

链模型

【投影】资料3：

当时科学界的认识：

DNA分子是以4种脱氧核苷为单位链接而成的长链。

【引导回忆】

生物1学习核酸时，核苷酸是怎样连接成长链的？

请同学们尝试构建一条核苷酸链吧。

【预备内容】学生模拟的结果相邻的2个脱氧核苷酸的连接情况可能有6种：

磷酸—磷酸；

脱氧核糖—脱氧核糖；

碱基—碱基；

磷酸—脱氧核糖；

磷酸—碱基；

碱基—脱氧核糖

【讲述】同学的构建的模型中到底哪一种是合理的呢？

请看：

【投影】资料4：

现代分子生物学研究表明：

磷酸与脱氧核糖交替连接（以3，，5，-磷酸二酯键相连）形成一条脱氧核苷酸链 

。

【拨疑】当年沃森和克里克它们是如何知道哪种是正确的呢？

他们原来也不知道答案的，只是他们有着强烈的兴趣、永不言败的精神，通过不断的尝试去一步步接近DNA的真实面目的。

【鼓励】现在就请修正你们的脱氧核苷酸链的模型吧。

教师引导学生发现不足，鼓励并肯定小组的成果。

【过渡】那么，他们是如何确定DNA到底是单链、双链、三链等螺旋的呢？

小组合作构建模型

【学生通过教师给出的信息、引导】

最终确认：

脱氧核苷酸之间是通过“磷酸—脱氧核糖”相连：

如下图。

【小组合作、修正模型】

创设情境引导学生回忆已学知识,

做到旧为新用

，为学生自主构建模型指明方向

，并做好恰当的引导，避免盲目构建模型

构建二条脱氧核苷酸 

链模型 

【投影】资料5：

威尔金斯和富兰克林的DNA的X射线衍射图；

X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。

根据图像可以推测分子大致的结构和形状。

沃森和克里克根据威尔金斯和富兰克林的X射线衍射的数据研究，已清楚DNA是有着不变的直径，有着规则的螺旋形状。

资料6：

蛋白质结构权威鲍林认为DNA分子结构为3股螺旋；

沃森和克里克原来按照3股螺旋的思路进行了很长时间的工作，可是既构建不出合理模型，也遭到结晶学专家弗兰克林的强烈反对，结果使工作陷入僵局；

沃森在认真考虑并向同事们请教后，决然地否定了权威的结论。

正是在否定权威之后，他们加快了工作，在不到两个月内终于取得了后来震惊世界的成果—提出DNA是双螺旋结构。

问题：

请同学们根据以上资料思考下列问题：

1.沃森和克里克根据衍射图谱及有关数据推算出DNA的结构是什么样的？

2.他们的根据数据推算出这一结论需要哪些学科知识？

3.DNA是单链螺旋还是双链或三链螺旋，他们是如何解决的？

【过渡】那么，双螺旋到底是怎样的呢？

【投影】

资料7：

沃森和克里克又开始尝试不同双螺旋模型，一开始两条链中的碱基是排在外侧，后来这个模型因为碱基在外侧不符合稳定性又被否定。

沃森和克里克在失败面前没有气馁，他们重新构建了一个碱基在内部的双螺旋模型，在这个模型中是相同的碱基进行配对。

了解课件中展示的相关问题。

【学生回答】

回答1.推算出DNA分子呈螺旋结构。

2.数学知识、物理学知识等

3.三链螺旋既构建不出合理模型，也遭到结晶学专家弗兰克林的反对；

他们认真考虑并向同事们请教后决然地否定了权威的结论。

培养学生的分析能力和逻辑推理能力

体会科学家当时的知识环境

，

感受科学家的思维方式

培养学生的科学思维能力。

构建DNA分子空间结构模型

资料8：

4种碱基的结构简式（A与G两种嘌呤是双环，C与T两种嘧啶是单环）

问题11：

通过资料，你认为碱基排列在外侧为何被否定？

问题12：

请你们动手模拟一下碱基之间的配对，猜想一下怎样配对才能满足DNA双螺旋有着不变的直径？

（引导学生动手操作，然后投影下图）

【点拨】A和T，G和C之间通过氢键结合，氢键就是如图相关原子之间的吸引力。

【过渡】我们的刚刚的猜想合理吗？

资料10：

奥地利著名生物化学家查哥夫测定多种生物DNA中碱基的含量。

提出了查哥夫法则，即T与A物质的量相等，且G与C的物质的量相等。

【活动】

请同学们用所给的材料制作DNA平面结构模型和立体结构模型。

回答11：

不符合DNA作为遗传物质要具有稳定性的要求。

【小组通过模型的配对分析，回答】：

回答12：

嘌呤类碱基与嘧啶类碱基配对符合直径不变的特点。

相同的碱基进行配对又不符合化学规律，只能A与T配对，G与C配对。

学生进一步确认自己的推测,螺旋内部的碱基排列为：

A与T配对，G与C配对。

【构建模型】

学生制作第二条链的模型。

并完成平面模型和立体结构。

训练学生归纳能力

、总结能力、动手能力

；

通过动手模拟碱基配对，

强化对碱基互补配对的感性到理性的认识。

总结归纳DNA分子结构特点

【展示】

DNA双螺旋立体结构结构模型，要求学生与自己制作的平面模型相比较，回答课本49页的思考与讨论1

问题13：

请结合课本49页内容和双螺旋结构模型进一步完善归纳出DNA双螺旋结构的特点。

【巩固练习】课本51页基础题1

【问题】

1.说出图中1-10代表的结构名称？

2.根据碱基互补配对原则，试推导出DNA分子的碱基之间数量关系？

（参考拓展题）

【结语】

通过本节课的学习，你认识了DNA分子的结构了吗？

这种结构具有什么特点啊？

能满足它成为遗传物质的要求吗？

具有这种双螺旋结构的DNA是遗传物质，那么，它是如何在亲子代之间进行传递的呢？

【学生讨论回答】：

（1）DNA两条链反向平行。

（2）碱基对之间是通过氢键连接的。

【小组交流讨论】

回答13：

（1）DNA是由两条链组成的，具有稳定的双螺旋结构。

（2）DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列而成，排列在DNA分子的外侧。

（3）DNA内部是以碱基互补配对原则形成的碱基对。

【分组回答练习】

其他学生补充

交流后得出碱基之间数量关系的核心表达式：

A+G=T+C

【学生交流成果】

【师生交流感悟】

加深巩固对DNA分子结的认知

，由感性认识上升到理性认识，培养学生的语言表达能力。

加深

理解碱基互补配对原则

为下节内容埋下伏笔