普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修2
第三章 基因的本质 第二节 DNA分子的结构
第1课时 《DNA分子的结构》教学设计
一、设计理念
以新课标理念的要求“面向全体学生”“提高学生的生物科学素养”，重视“探究性学习”，“注重与现实生活的联系”，“使学生达成知识、能力、情感态度与价值观的协调一致”。为指导，在设计中的思考是：DNA的双螺旋结构模型已成为分子生物学的象征，甚至成为高科技的象征。其独特结构模型在日常生活中也能见到：从课本的封面看到中关村街头的雕塑；以及街头的路灯，有特色的建筑设计等。这些形象地告诉我们10年前鲜为人知的DNA，如今几乎到了家喻户晓的程度。这就是社会实际的切入点。由于在生物第一册第二章第三节“遗传信息的携带者——核酸”中，学生已经学习了DNA的结构单位、组成成分、名称，并看到了脱氧核苷酸链。由以上分析可知学生对DNA已经有了初步的了解，这样就为学生学好DNA的双螺旋结构打下了基础。本节课通过设计不同层次的问题，尝试让学生亲历思考与探究的过程，培养学生的科学探究精神与方法，以及解决实际问题的能力。 二、教学分析
《DNA分子的结构》既是对已学孟德尔遗传定律和减数分裂知识的进一步深入，更是学习整个遗传部分的基础。该内容几乎每年高考都有涉及。
课本首先用较大篇幅介绍了科学家们构建DNA双螺旋结构模型的故事，旨在使学生了解科学家的研究过程，学习和体会科学家们善于捕获和分析信息，合作研究及锲而不舍的科研精神。之后是DNA分子结构主要特点介绍，最后是制作DNA双螺旋结构模型的学生动手实验。
教学重点和难点是：DNA分子结构的主要特点和DNA双螺旋结构模型的制作。
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三、学情分析
学生已掌握核酸及脱氧核苷酸的相关知识，懂得DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。高中学生具备一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立，加上我校是市属重点高中，而我任教的班级又是理科实验班，学生的学习能力和动手能力都比较强，具备实施探究式教学的条件。
四、教学目标
知识与技能：
1.说出科学家沃森和克里克对DNA的探索历程。
2.概述DNA结构的主要特征，默写出DNA的平面结构图。 过程与方法：
通过对DNA的立体结构、平面结构观察，掌握DNA结构简图的绘画。 情感目标：
1.认同与人合作在科学研究中的重要性。
2.学习科学的思维方法、科学家锲而不舍的精神和善于利用前人的果。 五、重点难点
教学重点：1.概述DNA分子结构的主要特点
2.制作DNA分子双螺旋结构模型。
教学难点：概述DNA分子结构的主要特点。 六、教学方法
启发式教学与探究式教学相结合。 七、教学准备
多媒体课件、DNA的双螺旋结构模型 八、教学过程 教学内容 学生活动 教师活动 设计意图及理论依据 利用多媒体画面，导入新课，有利于吸引学生的注意，能有效调动学生学习兴趣，激发学生兴奋点，唤起学生强烈求知欲。 为后面学习新知识作铺垫。 转入本节课内容DNA结构的学习 问题导入：多媒体学生进行观察、比问题导入：教师展示中关村DNA雕较、思考、讨论 播放多媒体课塑 件，在学生讨论 的基础上引出 DNA的结构是什么？ 回顾DNA的基本化学生思考并回答学组成知识。 问题 提出问题：基本单学生思考并回答位是如何组成DNA问题。 长链的呢？ 阅读分析两位科学生带着问题阅学家构建DNA双螺读课文。
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教师作出肯定和鼓励学生并播放课件 教师补充和鼓励学生探索。 策划学生活动 引导学生分析过程，引导1：上述资料总结科学史中包含
旋结构模型的故事。 中涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？ 引导2、沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？ 的科学方法、科学思想和科学精神。 培养学生自主学习的能力，分析解决问题的能力及思维能力。 启迪学生要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情。 师生讨论，观察DNA分子模型，增加感性认识 从多媒体画面上自我获取知识，培养学生的读图分析能力，运用知识的迁移能力，体现教学的直观性原则。 图文互换，培养空间思维能力，创新能力。 归纳总结，帮助学生完成“由感性到理性、由具体到抽象的认知过程。这符合学生的认识规律，掌握知识与发展智力相统一的规律，教师主导作用和学生主体作用相统一的规律，也体现教学的直观DNA分子结构的特点 学生结合DNA双螺旋结构模型和CAI中DNA的平面和空间模型，思考讨论和归纳DNA分子结构的特点。 得出结论：（1）DNA分子是由两条链组成的，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，即：A和T配对，G和C配对。（碱基互补配对原则） 教师手拿DNA模型并播放多媒体展示DNA分子的平面和立体结构 策划学生活动 引导3：DNA分子是由几条链组成的，链间的空间关系是什么？ 引导4：DNA分子的主链是由什么组成的？排列在什么位置？ 引导5：DNA分子中的碱基排列在哪里？有什么规律吗？ 3
性、启发性原则。 课堂思考与讨论 学生思考讨论 策划学生活动 培养学生解决实践引导6：如果我们问题的能力 是法医，根据我们学习的知识你会如何辨别死者身份呢？ 教师总结指出本节的重难点 提出要求，实验室准备 归纳总结，形成完整的知识体系 课堂小结 课下动手制作 八、作业布置
理解并思考 课下动手制作DNA模型 思考如何以本节课构建的模型为基础，形成2个完全相同的DNA分子（即DNA分子是如何完成复制的）。 九、教学反思
1．本节课将DNA分子双螺旋结构模型的建构这个验证型实验大胆地改为探究型实验，学生能跟随教师提供的资料，主动参与探究过程，由被动的接受知识变为主动的探究知识、获取知识。在探究中学生能自己发现问题，分析问题，解决问题，培养学生的生物学素养和分析解决问题的能力。
2．DNA分子双螺旋结构模型的建构完成后，有关DNA 分子结构的相关知识都由学生分析讨论得出，这使学生观察模型、分析模型得出理性认识的能力得到了很好的锻炼。最后，本节课将后面的碱基对序列的探究整合提到了这里，由于更直观教学效果更好。
3．在整节课中，充分体现了学生的主体地位，尽量留给学生更多的空间，更多的展示自己的机会，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围中，在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我、找到自信，体验成功的乐趣，树立学好生物和进行探究学习的信心。
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十、板书设计：
DNA的分子结构
（一）、DNA双螺旋模型的构建
组成 脱氧核苷酸 单链 双链 双螺旋
（二）、DNA 分子的立体结构
（1）2条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
主要特点 （2）外侧——基本骨架：磷酸和脱氧核糖交替连接 内侧——碱基对
（3）碱基互补配对原则
（三）DNA分子结构主要特点
（1）DNA分子是由 2条长链按反向平行的方式盘旋而成双螺旋结构。
（2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，A与T、G与C形成碱基对，遵循 碱基互补配对原则。
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第三章 基因的本质 第二节 DNA分子的结构
第1课时 《DNA分子的结构》导学案
福鼎二中 陈常杰
学习目标：
1、理解DNA分子的双螺旋结构及特点 2、掌握DNA与RNA的异同
学习重点：DNA分子的双螺旋结构 课前预习： 一、DNA的结构
(1)DNA分子的化学组成
基本单位：__________.有_______种类型。画出它的结构模式图，并注明名称。
（2）DNA分子的化学结构
DNA 分子是由____条___________________________链组成。 （3）DNA分子的空间结构：是规则的___________________. 思考：RNA的组成、结构与DNA有何不同？ DNA RNA 结构单位 五碳糖种类 6
含氮碱基种类 核苷酸链条数
DNA分子结构主要特点：
（1）DNA分子是由 条 长链盘旋而成的 结构。 （2） 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 在内侧。 (3)两条链上的碱基通过 连接起来，A与T、G与C形成碱基对，遵循 。
拓展1：碱基互补配对原则
碱基互补配对原则是指双链DNA分子中A与T,G与C配对的关系。这是核酸中碱基数量计算的基础。根据碱基互补配对原则可以推知多条用于碱基计算的规律 1、碱基互补配对原则中的一般规律 双链DNA分DNA分子的aDNA分子的b以DNA分子a链为模板转录成的子 链 链 mRNA A__T A≠T A ___T A____U G__C G≠C G____C G____C A+T/G+C=k A+T/G+C= A+T/G+C= A+U/G+C= A+G/T+C=1 A+G/T+C=a A+G/T+C= 规律一：一个双链DNA分子中A=T、G=C、A+G=T+C=50%碱基总数，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，等于一半碱基总数。
练习1、某DNA片断中有腺嘌呤a个，占全部碱基比例为b，则胞嘧啶为____________个
练习2、下列生物的全部核酸中碱基组成：嘌呤碱基占总数的58%，嘧啶碱基占总数的42%，下列生物中不可能的是：（ ）
A.T4噬菌体 B.烟草花叶病毒 C.细菌 D.酵母菌 E.人
规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基和（如A+T或G+C）占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。
练习3、某种生物组织中提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%.已知其中一条链的碱基中28%是腺嘌呤,22%是胞嘧啶，求：
（1） 全部碱基中腺嘌呤占____%
（2） 与已知链相对应的链中，腺嘌呤占该链全部碱基的____%
（3） 以已知链为模板，转录成的信使RNA中，尿嘧啶占该链全部碱基的_____%
练习：某双链DNA分子中，G占碱基总数的38%,其中一条链的T占碱基总数的5%，那么，另一条链中的T占碱基总数的_________
规律三：DNA分子一条链中A+G/T+C的比值的倒数等于其互补链中该种碱基的比值。
规律四：DNA分子中一条链中A+T/G+C的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
练习4、已知在DNA分子中的一条单链A+G/T+C=m，求：
（1） 在另一互补链中这种比例是________ （2） 这个比例关系在整个DNA分子中是______ 当在一单链中，A+T/G+C=n时：
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（3） 在另一互补链中这种比例是_______ (4)这个比例关系在整个DNA分子中是_________ （4） DNA分子的特性
1、 DNA分子具有_______性_______性和______性。 请解释DNA分子具有这些特性的原因。
2、一个具有1000个碱基的DNA分子中，其碱基对的排列方式有_____种。 课堂练习：
1、组成DNA分子的脱氧核苷酸种类有（ ）组成核酸分子的核苷酸种类有（ ） A、20种 B、8种 C、5种 D、4种
2、根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（ ）
3、若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为（ ） A、a B、1/a C、1 D、1—1/a
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