3.2 DNA的结构（教学设计）-【上好课】高一生物同步备课系列（人教版2019必修2）

第2节 DNA的结构 年级 高一年级 授课时间 1课时 课题 第2节 DNA的结构 教材分析 本节包括“DNA 双螺旋结构模型的构建”“DNA的结构”和“制作DNA双螺旋结构模型”三部分内容。在“DNA双螺旋结构模型的构建”部分，教材通过讲故事的形式，以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，还原了几位科学家构建DNA双螺旋结构模型的过程。阅读这个故事，学生不仅能了解DNA双螺旋结构模型的基本结构，也能得到一些启示。在“DNA的结构”中，教材图文并茂地讲述了DNA结构的主要特点，并用黑体字解释了碱基互补配对原则。教材展示了“DNA 的结构模式图”，立体图展示了DNA的双螺旋结构，平面图是对立体图中部分碱基放大后的呈现，除了显示DNA双链的结构组成，平面图还显示一些细节为学生以后学习《生物技术与工程》模块中PCR等内容打下了基础。通过“ 制作DNA双螺旋结构模型”的探究实践活动，进行制作模型、交流和讨论，学生可以进一步加深对DNA结构的认识。 教学目标 1.概述DNA结构的主要特点。 2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 3.制作DNA双螺旋结构模型。 教学重、难点 1.教学重点 (1) DNA结构的主要特点。 (2)制作DNA双螺旋结构模型。 2.教学难点 DNA结构的主要特点。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 引入新课 展示问题探讨中的问题：坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技标志吗？ DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。弄清楚DNA结构，以及测定DNA序列等应用了很多高科技技术，DNA双螺旋结构的揭示也说明科学和技术是相互支持，密不可分的。 结合问题情境，思考、回答。 DNA双螺旋结构模型的构建 1951年，当时科学界已认识到：ＤＮＡ是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ4种碱基。 这4种脱氧核苷酸是如何构成DNA的? 如果时光倒流到1951年，根据当时已有的研究成果，我们能否逐步摸索出DNA的结构? DNA的结构是怎样的? 根据引入及提供的科学史资料，梳理DNA结构的探索过程。 1953年年初，威尔金斯向沃森出示了一张由富兰克林拍摄的绝妙的DNA衍射照片，沃森和克里克采用了构建模型的方法来分析DNA分子的结构，先根据理论上的考虑建立模型，再用X射线衍射结构来检验模型，沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型。但都被否定了。例如，在三螺旋结构模型中，他们设想由金属离子的结合力来保持多链分子内部的稳定，但这个模型很快遭到其他科学家的质疑，因为这个模型中DNA含水量的理论值与实际测定数值不符。 1952年，沃森和克里克从查哥夫那得知：在ＤＮＡ中，碱基数量特点：Ａ=Ｔ，Ｇ=Ｃ。查哥夫的重要信息使沃森和克里克重获灵感，推算出正确的DNA双螺旋结构。重新构建模型。把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构。 1953年，沃森和克里克撰写论文引起了极大的轰动。 1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔奖。 播放DNA结构模型的构建的视频，进一步加深了解沃森和克里克构建DNA双螺旋结构的过程。 展示教材P45讨论问题，引导学生思考讨论并作回答。 阅读教材“[思考·讨论] DNA结构模型的构建”根据资料回答有关DNA结构方面的问题。 DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构? 两条。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位? DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们]排列在DNA的外侧。 DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位? DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律A一定与T配对； G一定与C配对。 沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是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? 要善于利用他人的研究成果和经验;要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；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等。 根据引入及提供的科学史资料， 根据提供的科学史资料，梳理DNA结构的探索过程，认同DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构的结论。 思考讨论并回答问题。 正误判断 典例分析 正误判断 1.威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的