内容正文:
必修2《遗传与进化》
第3章 第2节 DNA的结构
汇报人:吕慧中
2024年5月31日
1
目录
CONTENTS
01
02
05
教学过程
学情分析
04
教学重、难点
03
06
教学特色
教学目标
教材分析
2
01教材分析
高中生物
人教版 新教材
必修2
《遗传与进化》
第3章
第2节
DNA的结构
01教材分析
必修1《分子与细胞》第2章第5节“核酸是遗传信息的携带者”所学习的核酸的基本组成和元素等相关知识为本节内容的学习奠定了基础,同时还为“DNA的复制”和“基因通常是有遗传效应的DNA片段”等生物的遗传和变异理论做好知识铺垫,本节在教材中起着承前启后的作用。。
能力
一定的认知能力,初步建立思维的目的性、连续性和逻辑性,具有一定模型构建的能力。
知识
脱氧核苷酸、
DNA是主要的遗传物质
DNA分子的结构和特点
对探究的目的性及过程和结论的形成缺乏理性的思考,把平面的图像转化为立体的模型较为困难。
02 学情分析
已知
未知
已知
未知
5
分析遗传物质DNA的结构,建立结构与功能相适应的观点。
生命观念
结合DNA的双螺旋结构模型,阐明DNA分子作为遗传物质所具有的特征。
科学思维
交流讨论DNA结构模型建立过程的相关资料,总结DNA分子的结构特点。
科学研究
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。。
社会责任
03教学目标(核心素养)
DNA分子的结构和特点
DNA双螺旋结构模型的构建
重点
难点
04教学重难点
DNA双螺旋结构模型的构建
7
05教学过程
导入
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA结构的特点
DNA分子的特性
习题巩固
设计意图
引导学生思考,吸引学生的注意力。
引入
教师行为
课件展示北京中关村的DNA双螺旋雕塑,引起学生对DNA结构的兴趣。
抛出问题:DNA作为生物的主要遗传物质,是如何储存遗传信息的呢?和它的结构有关吗?
教师行为
DNA双螺旋结构模型的构建
给出资料一:DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链, 这四种核苷酸分别含有A、G、C、T 4种碱基。
解释:DNA的组成。
布置任务一:请同学们四人为一组从桌面上找出组成脱氧核苷酸的对应塑料片,并组装出若干个含不同碱基的脱氧核苷酸。
给出资料二:1951年,英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间通过脱水缩合以磷酸二酯键连接。
布置任务二:请同学们从桌面上找出代表磷酸二酯键的塑料棒,并将之前组装好的脱氧核苷酸分别连接成两条单链。
教师行为
DNA双螺旋结构模型的构建
给出资料三:1951年11月,英国生物物理学家威尔金斯(M.Wilkins)和富兰克林(R.E.Franklin)应用X射线晶体衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。教师点明不同结构的物质有其特定的衍射图谱,如双螺旋结构即为十字架型衍射图谱。并通过“激光照射弹簧”的视频让同学们更直观地了解到衍射图谱与物质结构间的联系,确定DNA为双螺旋结构。
布置任务三:请同学们回顾必修一学习的DNA的结构,想一想DNA的双链要如何才能保持双螺旋结构呢?试着动手连接一下。
教师行为
DNA双螺旋结构模型的构建
教师在课件中展示同学们可能组装得到的三种双螺旋结构,并提供资料四:DNA位于液体环境中,磷酸与脱氧核糖亲水,碱基疏水。由此帮助同学们确定双链的碱基都排在内侧。
给出资料五:DNA分子两条链之间的距离是固定的,直径约为2nm,且DNA翻转180度之后衍射图谱不变。
布置任务四:请同学们分别按照两种方式连接并观察直径变化。确定DNA的双链是正向平行还是反向平行。
教师行为
DNA双螺旋结构模型的构建
给出资料六:1952年,奥地利生物化学家查哥夫(E.Chargaff)发现:在DNA中,腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量(即:A=T);鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量(即:G=C)。
布置任务五:根据沃森和克里克的猜测,请同学们调整DNA双链中的碱基种类,使A=T、C=G。
以科学史为线索,通过一系列任务驱动学生进行小组合作探究,构建DNA的结构模型。
设计意图
教师行为
DNA双螺旋结构的特点
询问同学们通过建构DNA的结构模型,能得出什么结论,2min后挑选几个小组的DNA结构模型上台展示,并请小组代表回答他们总结出的DNA结构特点。
提问:仔细观察你们组装的DNA结构模型,左边的单链和右边的单链分别是从几号碳原子开始延伸呢?
提问:DNA的双链之间有什么化学键将它们连接呢?每对碱基的氢键数量相同吗?同一条链上的脱氧核苷酸之间又是靠什么键来连接呢?
利用问题串,让学生通过DNA结构模型掌握其结构特点。
设计意图
教师行为
DNA分子的特性
展示DNA的双螺旋结构,提问:从DNA结构的特点来看,DNA的分子在细胞中具有稳定性的原因是什么呢?
展示A和B两个人之间的部分DNA片段,提问:不同的人体间的DNA分子相同吗?如果不同是什么部分不相同呢?是碱基种类不同吗?说明了什么?
展示人和鸡的DNA片段,提问:地球上数以亿计的生物体内的DNA是否相同,如果不同,表明DNA具有什么性质,这个性质的来源于什么呢?
让学生通过DNA的结构模型得出其作为遗传物质的特点。
设计意图
教师行为
习题巩固
引导学生完成两道课后练习,并进行讲解。
通过习题检测教学的有效性。
设计意图
板书设计
3.2 DNA的结构
1、DNA的结构特点:
(1)双螺旋、反向平行、双链
(2)基本骨架为磷酸、脱氧核糖,碱基在内侧
(3)碱基互补配对,A=T、C≡G
2、DNA的特性:(1)稳定性(2)特异性(3)多样性
1.以科学史作为背景,以“制作DNA分子双螺旋结构的实物模型”为线索,引导学生自主探究,合作学习,培养科学思维和合作精神。
2.采用直观教学法,建构模型,体验探索发现的乐趣。
06 教学特色
谢谢!
Thank you!
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