3.2 探究·实践 制作DNA双螺旋结构模型-教学设计2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

教学设计 课程基本信息 学科 高中生物 年级 高一 学期 春季 课题 第3章 第2节 探究·实践 制作DNA双螺旋结构模型 教学目标 1.通过概述DNA的分子结构和特点，认同DNA的结构与功能相适应的观点。 2.通过动手构建DNA物理模型，理解的DNA的化学组成、平面结构和立体结构。 3.通过了解DNA鉴定技术的发展，用生物学知识解释生活实际问题，认识到生物学科发展对人类生活的影响。 教学内容 教学重点： 1.理解DNA结构的主要特点。 教学难点： 1.DNA双螺旋结构模型的制作。 教学过程 教学设计思路： 教学实施的程序 教学环节 主要教学活动 设计意图 创设情境 引入新课 介绍新闻：让“无名”英烈变有名，DNA鉴定是身份确认“金标准”，提出问题：为什么小小的DNA能够帮助“无名”英烈找到亲人？为什么无声的DNA却能让证物“开口”指认真凶？ 结合时事新闻，了解DNA鉴定技术的应用，引出新课。 引导探究 绘制简图 绘制DNA基本单位：利用代表磷酸基团的圆形、代表脱氧核糖的五边形和代表含氮碱基的长方形绘制一个脱氧核苷酸结构简图。 绘制含有两个碱基对的DNA分子平面结构图。教师强调第三位碳原子上的羟基与磷酸基团发生反应，脱水缩合后形成3’，5’-磷酸二酯键。 展示DNA双链的六种组合情况，通过3个提示①回忆磷脂双分子层结构中亲水的头部和疏水的尾部如何排列？②脱氧核糖和磷酸具有亲水性，碱基是疏水性；③DNA首尾两端的X射线衍射图谱是相同的。引导学生绘制正确的DNA平面结构图。 总结DNA平面结构特点：NA双链反向平行，外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接形成基本骨架，碱基则朝向内侧。碱基之间互补配对形成氢键，AT之间形成2个氢键，CG之间形成3个氢键。 通过层层设问引导学生积极思考，以“点-线-面-体”的方式循序渐进得构建模型。 计算元件 构建模型 介绍沃森和克里克的结构模型：相邻碱基对之间的夹角是36°，双链沿中心轴旋转一周的上下垂直距离为3.4 nm，而上下两相邻碱基对之间的垂直距离为0.34 nm。计算搭建10个碱基对DNA分子所需要的元件种类及数目。 学生根据手边的材料，完善制作模型的方案，并结合视频动手构建DNA双螺旋结构模型。 引导学生反思建模方法的重要作用。 教学环节 主要教学活动 设计意图 深化理解 总结提升 展示多种DNA双螺旋结构模型如利用木棍、乒乓球和黏土、甚至还有蔬菜水果制作模型，结合手中的模型，思考3个问题？ 1.DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？ 2.为什么每个DNA模型都与众不同？不同生物的DNA是否也不同？ 3.DNA是如何维系它的遗传稳定性？ 总结DNA的结构特点：多样性、特异性和稳定性。 从多角度观察DNA的结构。领悟DNA结构的特点，体验DNA双螺旋之美，感受生命美学。 拓展延伸 展示沃森克里克发表的著名短文结尾处的内容：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制”。学生设想如何将手中DNA双螺旋结构模型复制成一模一样的两个。 思维拓展，培养学生知识迁移的能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$