人教版高中生物必修2 DNA的结构教学设计

“DNA的结构”教学设计

一.设计思想

本节教学以DNA结构模型建构为主线，采用体验一合作探究教学模式，通过

科学史引导学生不断思考建构修正DNA结构模型，总结出DNA的结构特点，并在

此基础上组织学生制作简易的DNA结构模型，让学生体会DNA的结构特点及DNA

结构的多样性和特异性，以调动学生的积极性，培养学生科学探究能力、动手能

力和合作精神。

二.教学目标

知识目标：概述DNA结构的主要特点。

能力目标：制作简易的DNA结构模型；通过制作模型学会解释DNA的多样性和

特异性。

情感态度与价值观目标：通过探究DNA结构模型的构建过程,体会科学方法,

认同与人合作的重要性。

三.教学重点：(1)DNA分子结构的主要特点。

(2)制作DNA分子双螺旋结构模型。

四.教学难点：制作DNA结构模型

五.教学策略：本节采取体验一一合作探究的教学模式。从构建DNA模型中获取

知识，通过资料分析讨论，对模型不断修正和完善，构建DNA双螺旋结构，通过

动手制作DNA结构模型，让学生体会DNA的结构特点，能解释DNA的多样性、稳

定性和特异性，将DNA特异性与生活案例相联系，使抽象的知识具体化。

六.教学过程

DNA作为遗传物质是怎样储存遗传信息的？这与DNA的结构有密切的关系。

活动一：回顾脱氧核甘酸的结构模型

问题探讨：(1)组成DNA的基本单位是什么？有几种？它是由哪几种物质构成

的？这3种物质在什么部位连接的？

(2)请你画出它的示意图，并说出它们的名称。

活动二：尝试构建DNA双螺旋结构模型

问题探讨1:脱氧核甘酸是怎样形成长链的？试画出它的平面示意图。

PPT展示：脱氧核甘酸形成长链的方式，即脱氧核糖与磷酸交替连接。

问题探讨2：DNA到底是几条链构成的？

PPT展示：富兰克林照片以及X射线衍射照片。沃森和克里克通过对DNA衍射图

谱分析计算，确定DNA是右手双螺旋结构，且DNA的直径为2nm。

问题探讨3：DNA双链中各基团处于什么位置？

教师点拨：已知碱基是疏水性，脱氧核糖和磷酸是亲水性，而DNA在细胞中始终

处于一个水环境中。

思考讨论：修正模型1,提出模型2（略）。

PPT展示模型2：脱氧核糖和磷酸排列在外侧，而碱基排在内侧。

问题探讨4：DNA双链中碱基配对的规律？

学生观察模型2,教师作出分析：

①如果噪吟碱与噂吟碱基配对，DNA的直径均大于2nm。因为喋吟碱是双环结构，

双环结构之间配对会使双链之间距离过大；②如果喀咤碱与喀咤碱基配对，DNA

的直径均小于2nm。因为喀咤碱是单环结构，单环结构之间配对会使双链之间距

离过小。而实际的DNA直径是2nm,只有喋吟和嘴咤配对才能保证双链之间距离

相等。

接着，PPT展示查哥夫的一组实验数据，引导学生分析数据得出DNA中碱基

含量规律：腺喋吟（A）的量总是等于胸腺喀咤（T）的量；鸟喋吟（G）的量总是

等于胞嗓咤（C）的量。

问题探讨5：DNA两条链之间的走向？

角色扮演：课堂上要求每个学生模拟成一个脱氧核甘酸，即左手握拳代表磷酸分

子，躯干代表脱氧核糖，右手代表碱基。让走道一侧的6位同学分别将左手搭在

前一位同学的左肩上，模拟磷酸二酯键，右手臂平举，并与身体在同一平面上，

模拟碱基。走道另一侧的6位同学同样做。

思考讨论：如果代表DNA的2条链学生站立方向相同，学生的右手（代表碱基）

位于同一侧，他们之间能''握手"吗？（即碱基互补配对）。只有2列平行站立

的同学方向相反才能实现右手“握手”，即DNA的2条链是反向的，才能实现DNA

2条链之间的碱基互补配对。

PPT展示：DNA双螺旋是反向平行的。

让学生根据探究的历程自主总结DNA的结构特点，完成教师设置的填空。

（略）

活动三：尝试制作DNA的结构模型

1.思考问题：（1）组成脱氧核甘酸的3种物质在什么部位相互连接？

（2）每个脱氧核甘酸之间是在什么部位相互连接成长链的？

（3）DNA分子两条链的方向是怎样的？它们之间的碱基是怎样连

接的？DNA分子的立体构型是怎样的？

2.活动步骤：组装4种脱氧核甘酸一将脱氧核甘酸连接成长链一双链的平面结

构组装f扭成双螺旋结构。

3.制作要求：每组制作至少含10个碱基对的DNA片段。各小组比一比，赛一赛,

看哪个小组制作的模型最有创意？

4.时间控制：约15mino在模型制作过程中出现这样或那样的问题，教师巡视

给予适当的点拨。

5.成果汇报：选2个有代表性的小组进行成果汇报，学生互评。小组汇报的内

容：本小组的制作方法？有哪些创新之处？存在哪些问题？

6.根据学情推测，学生的问题可能有：①部分学生制作模型跟拼积木一样，虽

然形状一样，但不能体现思维过程；②2条链的朝向不正确；③模型中的螺

旋方向不符合实际情况等。

活动四：DNA的多样性和特异性

问题讨论：让学生比较本组和其他组制作的模型，其碱基对排列顺序是否相同？

师生交流，认识DNA分子的多样性和特异性的原因。

七.教学反思：

本节采用体验一一合作探究的教学模式，通过问题探讨和资料分析，组织

学生层层推进，在不断思考和修改模型的过程中逐步总结出DNA的结构特点，体

会科学史中蕴含的