3.2DNA的结构说课课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦DNA双螺旋结构，通过DNA存储技术前沿案例导入，串联科学史探究与模型构建活动，帮助学生理解脱氧核苷酸构成、反向平行链及碱基互补配对等特点，为后续DNA复制、基因表达学习奠定基础。 其亮点在于以科学史学习培养科学思维，通过分步模型构建（脱氧核苷酸→单链→双螺旋）发展科学探究能力，结合DNA存储技术进展渗透社会责任。采用任务驱动与合作学习，学生提升动手与分析能力，教师可依托结构化资料高效落实教学目标。

第2节 DNA的结构 说课人:陈瑶 高中生物 人教版 必修2 遗传与进化 第3章基因的本质 1 教材分析 学情分析 教学设计 说课提纲 CONTENTS 教学目标 教学方法 2 01 教材分析 3 教材分析 4 教材分析 DNA分子结构的提出使遗传学研究深入到分子水平，使人们逐渐清楚的了解遗传信息的构成和传递的途径，一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的阐明，而DNA重组技术的发展更是为利用生物工程手段的研究和应用开辟了广阔的前景。 因此，这部分内容对后续章节DNA的复制、基因的表达以及选择性必修3基因工程的教学，以及培养学生具有敏锐的洞察力、勇于竞争和善于合作的科学态度和科学精神均具有重要意义，有必要对其中的科学史等资料进一步的分析和整理，以利于教学目标的落实。 5 02 学情分析 6 学情分析 具备一定动手能力 有核酸的知识储备 对实验方法不了解 具备一定思维水平 缺乏求实的科学精神 高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了较高阶段，大多数学生喜欢亲自动手操作。同时学生对DNA的有关知识有了一定的感悟认识，并具备一定的数学、物理和化学知识。但又面临对实验方法不了解，动手能力不强，缺乏认真求实的科学态度和坚持不懈的科学精神等现状。 7 03 教学目标 8 课程标准 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息 01 02 03 大概念 重要概念 次位概念 结构与功能相适应 必修 2 遗传与进化 第三章 基因的本质 第二节 DNA的结构 遗传信息控制生物性状，并代代相传 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上 9 教学目标 教学目标 通过探究活动，可以提高学生的探究能力、动手能力与合作能力等 通过掌握DNA的结构和功能，理解生命的延续和发展。 通过对科学史的学习，认同科学家的探索求真、交流合作等科学精神在科学研究中的重要性。 基于科学家的探索历程，认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程 科学思维 科学探究 社会责任 生命观念 科学思维 10 教学重点和难点 教学 重点 教学 难点 DNA结构的主要特点 DNA结构的主要特点 制作DNA双螺旋结构模型 11 04 教学方法 12 情景体验法等 问题导向教学法 任务驱动教学法 多媒体辅助教学法 教法 合作学习 小组展示 阅读分析 自主学习等 学法 13 教师准备 学生准备 1.查找DNA结构模型构建史资料 2.DNA双螺旋模型教具 准备DNA双螺旋结构模型制作的材料用具 磷酸 脱氧核糖 四种 碱基 课前准备 课前教师准... text has been truncated due to evaluation version limitation. 14 05 教学设计 15 教学过程 DNA的结构较抽象，学生在学习本节内容时，普遍感到复杂和深奥。教学时如果按照教材顺序，先介绍DNA双螺旋结构的发现科学史，然后学习DNA结构主要特点，最后让学生制作DNA双螺旋结构模型，可能会使理论知识和模型构建割裂，让学生感觉科学知识比较枯燥，也无法感受“做中学”的快乐。 下面我谈谈... text has been truncated due to evaluation version limitation. 16 教学过程 科技前沿，引发兴趣 1 2 3 分析资料，构建模型 总结DNA结构 4 归纳结构特性 5 课堂小结，及时巩固 为此，我改变了教学顺序：把DNA双螺旋结构模型制作的实验进行分解，将制作DNA双螺旋结构模型与跟随科学家的研究历程紧密结合，以帮助学生在感受科学家科学探究的情境中，加深对DNA结构的了解，同时体会沃森和克里克等科学家如何在合作中不断捕获和分析信息，学习他们严谨的思维品质以及持之以恒的科学研究精神。 下面我谈谈... text has been truncated due to evaluation version limitation. 17 科技前沿，引发兴趣 1 导入：一种新型的信息存储方式（DNA存储技术），将数据刻进DNA，实现快速的大规模分子数据的存储。 2 分析资料，构建模型 脱氧核苷酸又是如何连接成长链的呢？ 2 分析资料，构建模型 一条 这就是DNA的完整结构吗？ 2 分析资料，构建模型 2 分析资料，构建模型 2 分析资料，构建模型 3 总结DNA结构特点 4 归纳DNA的特性 16 5 课堂小结，及时巩固 让学生体会从前沿科研到实际应用的成就感！ 2.北京大学团队提出 “分子活字印刷” 并行写入策略，预先合成 700 种 “DNA 活字” 和 5 条长链模板，通过甲基修饰（有无修饰对应 0/1）实现并行信息写入，单次反应通量达 350 比特（传统串行合成仅 1 比特），大幅降低成本与写入复杂度，已成功存储大熊猫彩色照片。 3.现存挑战 成本与速度差距：虽成本大幅下降，但与传统硬盘每 MB 不到 0.01 美元的成本仍有差距；读写速度无法 满足热数据实时访问需求，暂无法替代闪存。 供应链待完善：DNA 合成酶制剂、专用测序设备等核心环节规模化供应能力不足，国产设备市占率提升， 但高端市场仍依赖进口。 错误率控制：合成与测序环节仍存在错误率，需进一步优化编码算法与测序技术，提升数据可靠性。 1.天津大学吴华明团队提出 “StairLoop” 方案，通过阶梯式交织结构和迭代式软判決解码机制，在合成错误率超 6%、序列丢失率超 30% 的极端情况下，仍能完整复原甲骨文图像数据，大幅提升高错误率环境下的可靠性；其研发的 HELIX 系统成功存储 60MB 医学影像（时空组学图片），错误率低于 0.1%。 26 16 5 课堂小结，及时巩固 27 DNA的结构 一、空间结构：双螺旋结构 二、特点：1.两条链反向平行 2.磷酸-脱氧核糖骨架在外，碱基在内 3.碱基互补配对原则（A=T,G=C） A T G C T A 28 教学反思  ①结合资料分析，让学生自己总结得出DNA 分子结构的特点，这使学生分析材料、提取信息、总结概括的能力得到了很好的锻炼。 ②在教学中将构建模型的实验分解，以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入，由简单到复杂，符合学生的认知规律，有利于学生理解DNA的各级结构 。 ③需要时刻关注学生状态及制作模型状况，注意课堂时间的把控，材料限制，学生不好感受各种连接方式是否稳定。 恳请批评指正 说课人:陈瑶 30 $