2024-2025学年高中生物 第三章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构教案1 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第三章基因的本质第2节DNA分子的结构教案1新人教版必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：高中生物——基因的本质

2.教学年级和班级：高中二年级一班

3.授课时间：2024年10月10日

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标1.生命观念：使学生理解DNA分子作为遗传物质的本质，建立基因与DNA之间的联系，形成结构与功能相适应的生命观念。

2.科学思维：通过分析DNA分子的双螺旋结构，培养学生的模型构建能力和科学思维方式。

3.科学探究：引导学生参与课堂讨论，探索DNA分子结构的特点及其在遗传中的作用，提高学生的科学探究能力。

4.社会责任：培养学生关注DNA研究在生物科学和生物技术领域的应用，认识科学对社会发展的意义，增强社会责任意识。教学难点与重点1.教学重点：

（1）DNA分子的双螺旋结构：磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。

（2）DNA分子的复制过程：解旋、合成子链、形成子代DNA分子。

（3）DNA分子的遗传信息：基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。

2.教学难点：

（1）DNA分子的双螺旋结构：理解磷酸与脱氧核糖的交替排列、碱基对的形成及互补配对原则。

（2）DNA分子的复制过程：掌握解旋、合成子链、形成子代DNA分子的具体步骤及条件。

（3）DNA分子的遗传信息：理解基因的概念，以及脱氧核苷酸排列顺序与遗传信息的关系。

（4）实际案例分析：结合具体实例，分析DNA分子在遗传、变异及生物技术领域的应用。

举例说明：

对于教学重点中的DNA分子的双螺旋结构，可以通过展示DNA模型或动画，让学生直观地理解磷酸与脱氧核糖的交替排列，以及碱基对的形成。此外，可以通过氢键的演示，让学生明白A与T、G与C之间的互补配对原则。

在教学难点中的DNA分子的复制过程中，可以利用动画或图解，详细展示解旋、合成子链、形成子代DNA分子的步骤。同时，强调所需条件，如酶的作用、能量供应等。

针对DNA分子的遗传信息，可以通过基因测序的结果，让学生直观地看到脱氧核苷酸排列顺序与遗传信息之间的关系。

在解决教学难点时，可以结合实际案例，如DNA指纹鉴定、基因编辑等，让学生了解DNA分子在实际应用中的重要性。通过案例分析，帮助学生突破难点，深入理解DNA分子的结构和功能。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《高中生物》新教材，以便于学生跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如DNA分子结构模型图、DNA复制过程动画、基因测序结果截图等。这些资源可以帮助学生更直观地理解DNA分子的结构和功能，提高课堂效果。

3.实验器材：本节课可能需要进行DNA分子模型制作实验，因此需要准备以下实验器材：

-微塑料棒：用于制作DNA分子的磷酸骨架。

-彩色纸条或小球：用于表示不同的碱基。

-剪刀、胶水等：用于制作和组装DNA分子模型。

-实验操作台：确保实验操作区的安全性和整洁。

4.教室布置：根据教学需要，将教室布置为分组讨论区和实验操作区。在分组讨论区，安排几张桌子和小椅子，方便学生进行小组讨论和合作；在实验操作区，摆放实验器材和操作台，确保实验区域宽敞、安全。

5.课件：制作与教学内容相关的课件，包括教学重点和难点的详细解释，以及与教材相配套的练习题。课件要简洁明了，重点突出，方便学生理解和复习。

6.教学PPT：准备教学PPT，包括DNA分子的结构、复制过程、遗传信息等内容，以便于课堂讲解和展示。

7.互动环节：准备一些与教学内容相关的互动问题或小游戏，如DNA分子结构拼图游戏、遗传信息传递接力等，激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度。

8.作业布置：根据本节课的教学内容，布置相关的作业，如DNA分子结构模型制作、遗传信息传递问题解答等，帮助学生巩固所学知识。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对DNA分子结构的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道DNA是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于DNA分子的图片或视频片段，让学生初步感受DNA分子的魅力或特点。

简短介绍DNA分子的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.DNA分子结构基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解DNA分子的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解DNA分子的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍DNA分子的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.DNA分子结构案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解DNA分子的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的DNA分子结构案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解DNA分子的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用DNA分子结构解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与DNA分子结构相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对DNA分子结构的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调DNA分子结构的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括DNA分子结构的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调DNA分子结构在遗传学中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用DNA分子结构。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于DNA分子结构的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.DNA分子的定义和组成

-DNA是脱氧核糖核酸的缩写，是生物体内携带遗传信息的分子。

-DNA分子由两条长长的链组成，每条链由磷酸、脱氧核糖和碱基构成。

-碱基有四种：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）。

2.DNA分子的双螺旋结构

-DNA分子的两条链以螺旋形式缠绕在一起，形成双螺旋结构。

-磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，构成基本骨架。

-碱基在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，遵循A与T、G与C的互补配对原则。

3.DNA分子的复制

-DNA复制是指在细胞分裂前，DNA分子能够精确地复制自身的过程。

-复制过程包括解旋、合成子链和形成子代DNA分子。

-解旋酶作用下，DNA双链解开。

-酶催化下，以解开的每一段母链为模板，合成与其互补的子链。

-新的子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构，形成两个完整的子代DNA分子。

4.基因的概念和DNA分子的遗传信息

-基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。

-基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。

-不同的基因含有不同的脱氧核苷酸序列，决定了不同的遗传特征。

5.DNA分子在遗传、变异和生物技术领域的应用

-遗传：DNA分子通过复制将遗传信息传递给下一代。

-变异：DNA分子复制过程中可能发生突变，导致遗传信息的改变。

-生物技术：DNA分子技术在基因工程、基因测序、克隆等领域有重要应用。

6.实验：制作DNA分子模型

-学生通过实际操作，使用微塑料棒、彩色纸条或小球等材料制作DNA分子模型。

-过程中，学生能够更直观地理解DNA分子的结构和功能。板书设计1.DNA分子的双螺旋结构

①磷酸与脱氧核糖交替连接

②碱基对的形成与互补配对

③双螺旋结构的图像

2.DNA分子的复制

①解旋：DNA双链解开

②合成子链：以母链为模板，合成互补子链

③形成子代DNA分子：新的子链与母链盘绕成双螺旋结构

3.基因的概念和DNA分子的遗传信息

①基因：具有遗传效应的DNA片段

②遗传信息：脱氧核苷酸排列顺序

③基因与DNA分子的关系：基因是DNA分子的一部分，决定生物性状

4.DNA分子在遗传、变异和生物技术领域的应用

①遗传：DNA分子传递遗传信息

②变异：DNA分子复制过程中的突变

③生物技术：DNA分子的应用，如基因工程、基因测序、克隆等

5.制作DNA分子模型实验

①材料：微塑料棒、彩色纸条或小球等

②制作过程：模拟DNA分子的结构

③实验目的：直观理解DNA分子的结构和功能

板书设计应简洁明了，重点突出，同时具有一定的艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。通过板书的引导，学生能够更好地理解和记忆DNA分子的结构、复制过程、基因概念及其应用等知识点。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《DNA:生命的语言》

-阅读材料：《生命的秘密：DNA的发现》

-阅读材料：《DNA技术在医学和生物技术中的应用》

-阅读材料：《基因编辑技术：CRISPR-Cas9》

-视频资源：DNA分子结构与功能

-视频资源：DNA复制过程解析

-视频资源：基因编辑技术介绍

2.拓展要求：

-学生应在课后自主阅读上述阅读材料，了解DNA分子的更多相关知识。

-学生可观看视频资源，进一步了解DNA分子的结构、复制过程和基因编辑技术。

-学生可尝试回答阅读材料和视频资源中的问题，加深对DNA分子的理解。

-学生可将阅读材料和视频资源中的内容与课堂所学知识点进行对比和整合。

-学生可与同学或教师讨论DNA分子的应用和未来发展方向。

-学生可尝试制作DNA分子模型，加深对DNA分子结构的理解。

-学生可参与DNA分子相关的实验活动，亲身体验DNA分子的复制过程。

-学生可撰写关于DNA分子的短文或报告，分享自己的学习和理解。

-教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。

-教师可组织课堂讨论，让学生分享自己的学习和拓展成果。课堂小结，当堂检测-简述DNA分子的定义和组成，包括磷酸、脱氧核糖和碱基。

-阐述DNA分子的双螺旋结构，强调磷酸和脱氧核糖交替连接，碱基对的形成与互补配对。

-描述DNA分子的复制过程，包括解旋、合成子链和形成子代DNA分子。

-解释基因的概念和DNA分子的遗传信息，强调基因是具有遗传效应的DNA片段，脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。

-讨论DNA分子在遗传、变异和生物技术领域的应用，如遗传信息的传递、基因突变和DNA分子的应用。

-总结实验制作DNA分子模型的目的和过程，强调直观理解DNA分子的结构和功能。

2.当堂检测：

-选择题：请选择正确的选项，描述DNA分子的组成。

-选择题：请选择正确的选项，描述DNA分子的双螺旋结构。

-选择题：请选择正确的