2024-2025学年高中生物 第三章 遗传的分子基础 第二节 DNA的分子结构和特点教学实录3 浙科版必修2

2024-2025学年高中生物第三章遗传的分子基础第二节DNA的分子结构和特点教学实录3浙科版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容：本节课主要讲解DNA的分子结构和特点，包括DNA的化学组成、双螺旋结构、碱基配对规则等。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与学生在初中阶段学习的细胞结构和遗传学基础知识紧密相关，特别是DNA作为遗传物质的基本概念。通过本节课的学习，学生能够进一步理解DNA在遗传过程中的重要作用，为后续学习遗传变异和基因工程等知识打下基础。核心素养目标1.培养学生的科学思维，通过DNA结构的分析，提高学生运用模型解释生物现象的能力。

2.增强学生的科学探究意识，通过实验和讨论，激发学生对遗传学研究的兴趣。

3.强化学生的社会责任感，认识到生物技术在医学、农业等领域的应用，以及基因信息在个人和社会中的重要性。教学难点与重点1.教学重点，

①理解DNA分子的双螺旋结构及其化学组成，包括磷酸、脱氧核糖和四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤）的排列和连接方式。

②掌握DNA的碱基配对规则，即A-T和C-G的互补配对原则，以及这一规则在DNA复制和遗传信息传递中的作用。

2.教学难点，

①理解DNA双螺旋结构的立体构象和稳定性，包括氢键和碱基堆积力在维持结构中的作用。

②分析DNA复制过程中的半保留复制机制，理解DNA复制过程中如何精确配对和合成新的DNA链。

③将DNA分子结构的特点与遗传信息的存储、传递和表达联系起来，理解DNA在生物遗传中的核心地位。教学方法与策略1.采用讲授法结合多媒体教学，通过PPT展示DNA双螺旋结构的动画，帮助学生直观理解其空间结构。

2.设计小组讨论活动，让学生分析DNA复制过程中的碱基配对问题，培养合作学习和批判性思维能力。

3.利用模拟实验，让学生动手操作，体验DNA双螺旋结构的构建过程，加深对分子结构的理解。

4.结合实际案例，如基因编辑技术，引导学生思考DNA结构与生物技术应用的关系，激发学生的科学兴趣。教学流程1.导入新课

详细内容：首先，通过展示一系列关于遗传和生物进化的图片和视频，激发学生对遗传学的好奇心。接着，提出问题：“什么是遗传物质？它如何决定我们的特征？”引导学生思考，为新课的引入做好铺垫。

2.新课讲授

①DNA的化学组成

详细内容：通过PPT展示DNA的化学组成，包括磷酸、脱氧核糖和四种碱基。讲解每种碱基的结构和特点，以及它们如何通过磷酸二酯键连接成核苷酸链。

②DNA的双螺旋结构

详细内容：展示DNA双螺旋结构的模型和动画，讲解碱基配对规则（A-T和C-G），以及氢键和碱基堆积力在维持结构中的作用。

③DNA的复制

详细内容：介绍DNA复制的过程，包括解旋、配对和合成新的DNA链。强调半保留复制机制，解释DNA复制过程中的精确配对和合成。

3.实践活动

①角色扮演

详细内容：让学生扮演DNA分子，通过模拟碱基配对过程，体验DNA复制的机制。

②模拟实验

详细内容：利用DNA模型，让学生动手操作，构建DNA双螺旋结构，加深对分子结构的理解。

③案例分析

详细内容：分析基因编辑技术中的DNA结构变化，探讨其在医学和农业领域的应用。

4.学生小组讨论

①DNA结构特点与遗传信息传递的关系

举例回答：讨论DNA双螺旋结构如何确保遗传信息的准确传递，以及碱基配对规则在复制过程中的重要性。

②DNA复制过程中的挑战

举例回答：讨论DNA复制过程中可能遇到的挑战，如碱基配对错误和DNA损伤修复。

③DNA结构与生物技术的联系

举例回答：讨论DNA技术在基因工程、基因治疗和遗传疾病诊断中的应用。

5.总结回顾

详细内容：回顾本节课的主要内容，强调DNA分子结构、碱基配对规则和DNA复制在遗传学中的重要性。通过提问和回答，检查学生对本节课重难点的掌握情况。

教学流程用时：45分钟

导入新课：5分钟

新课讲授：15分钟

实践活动：10分钟

学生小组讨论：10分钟拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《DNA复制与细胞分裂》：《细胞生物学》教材中关于DNA复制过程的详细描述，包括复制过程中的酶和蛋白质的参与。

-《基因表达调控》：《分子生物学》教材中关于基因表达调控机制的介绍，包括转录和翻译过程中的调控因素。

-《人类基因组计划》：《现代生物学》教材中关于人类基因组计划的背景、目的和成果的概述。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅关于DNA结构的历史发展，了解Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型的背景和过程。

-探究DNA结构如何影响基因的表达，以及基因突变对生物体的影响。

-研究DNA技术在医学、农业和环境科学中的应用，如基因治疗、转基因作物和基因工程菌的培育。

-分析DNA测序技术在现代生物学研究中的重要性，以及它如何帮助我们理解生物多样性和进化。

3.知识点拓展：

-DNA的化学组成和结构：学习DNA的四种碱基（A、T、C、G）的结构和功能，以及它们如何通过氢键配对形成双螺旋结构。

-DNA复制：了解DNA复制的基本过程，包括解旋、配对和合成新的DNA链，以及半保留复制机制。

-碱基配对规则：探讨碱基配对规则在DNA复制和遗传信息传递中的作用，以及碱基配对错误可能导致的遗传病。

-基因表达调控：研究基因表达调控的分子机制，包括转录因子、增强子和沉默子等调控元件的作用。

-DNA技术在生物科学中的应用：了解DNA技术在基因工程、基因治疗、疾病诊断和生物制药等领域的应用。板书设计①DNA的化学组成

-核苷酸：磷酸、脱氧核糖、碱基（A、T、C、G）

-碱基配对：A-T、C-G

②DNA的双螺旋结构

-双螺旋模型：两条反向平行的多核苷酸链

-碱基堆积力：氢键连接碱基对

-空间结构：右手螺旋，螺旋直径2nm，螺距3.4nm

③DNA的复制

-复制过程：解旋、配对、合成

-半保留复制：每个新DNA分子包含一个旧链和一个新链

-复制酶：DNA聚合酶、解旋酶、拓扑异构酶

④碱基配对规则的应用

-DNA复制：确保遗传信息的准确传递

-遗传变异：碱基配对错误可能导致遗传病

-基因工程：利用碱基配对规则进行基因操作作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题，包括选择题、填空题和简答题，以检验学生对DNA分子结构、复制过程和碱基配对规则的理解。

2.设计一个关于DNA双螺旋结构的思维导图，包括关键组成部分（磷酸、脱氧核糖、碱基、氢键等）和它们之间的关系。

3.写一篇小论文，探讨DNA技术在现代社会中的应用，如基因检测、基因编辑和生物制药，并分析这些技术的潜在伦理问题。

4.选择一个与DNA复制或基因表达调控相关的实验报告，进行复述和总结，讨论实验的目的、方法、结果和结论。

5.课后查找资料，了解最新的DNA测序技术进展，准备一份简报，与同学分享。

作业反馈：

1.对作业进行及时的批改，确保每个学生的作业都得到反馈。

2.对于选择题和填空题，仔细核对答案，对错误进行标注，并说明正确答案及其原因。

3.对思维导图，评价其内容的完整性和逻辑性，指出其中的亮点和需要改进的地方。

4.对于小论文，评估学生的分析能力和批判性思维，同时关注论文的结构、论据和结论的合理性。

5.对于实验报告复述，检查学生是否准确理解了实验目的、方法、结果和结论，并指出报告中可能存在的误解或错误。

6.对于资料查找和简报，评价学生获取信息的能力和对最新科技动态的敏感性。