陕西省南郑县2024年高中生物 第三章 基因的本质 3.2 DNA分子的结构B教学实录 新人教版必修2

陕西省南郑县2024年高中生物第三章基因的本质3.2DNA分子的结构B教学实录新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教材：新人教版必修2

章节：第三章基因的本质3.2DNA分子的结构

内容：介绍DNA分子的基本结构，包括脱氧核糖核苷酸的基本组成、DNA的双螺旋结构、碱基配对原则、DNA分子的复制过程等。核心素养目标培养学生科学思维，通过分析DNA分子的结构，理解生物大分子结构与功能的关系；提升科学探究能力，通过实验探究DNA复制过程，培养实验操作和数据分析能力；增强社会责任感，认识到基因技术在现代生物科技中的重要性，激发学生对生命科学的兴趣和探索精神。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稳定性；

②掌握DNA分子的碱基配对原则和遗传信息传递的规律；

③认识DNA复制过程中的半保留复制机制。

2.教学难点，

①深入理解DNA分子双螺旋结构的形成原理和稳定性维持机制；

②理解DNA复制过程中酶的作用和能量变化；

③将DNA分子的结构与其功能相联系，理解基因表达和调控的分子基础。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结构特征。

2.组织学生进行小组讨论，分析DNA复制过程中的关键步骤和酶的作用，提高学生的批判性思维和合作能力。

3.实施实验模拟活动，让学生通过动手操作，体验DNA分子的半保留复制过程，加深对理论知识的理解。

4.利用在线资源，如虚拟实验平台，提供互动式学习体验，增强学生对DNA分子结构的感性认识。教学流程1.导入新课

详细内容：首先，通过展示生活中常见的生物图片，引导学生思考生物多样性的背后是由什么决定的。接着，提出问题：“生物体的遗传信息是如何传递和表达的？”以此引出本节课的主题——DNA分子的结构。用时5分钟。

2.新课讲授

①DNA分子的基本结构

详细内容：展示DNA分子的基本组成单元——脱氧核糖核苷酸，解释其包含的碱基、磷酸和脱氧核糖。接着，展示DNA双螺旋结构的模型或动画，讲解其形成原理和稳定性维持机制。用时10分钟。

②DNA分子的碱基配对原则

详细内容：介绍DNA分子中的四种碱基及其配对关系（A-T、C-G），通过配对游戏活动，让学生巩固碱基配对原则。用时5分钟。

③DNA分子的复制过程

详细内容：讲解DNA复制过程中的半保留复制机制，结合模型或动画演示，让学生理解复制过程的关键步骤和酶的作用。用时10分钟。

3.实践活动

①DNA双螺旋模型构建

详细内容：分组进行DNA双螺旋模型的构建，让学生通过动手操作，加深对DNA结构特征的理解。用时15分钟。

②DNA复制实验模拟

详细内容：模拟DNA复制过程，让学生观察并记录复制过程中的变化，培养实验操作和数据分析能力。用时10分钟。

③DNA序列分析

详细内容：提供一段DNA序列，让学生分析其遗传信息，培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。用时10分钟。

4.学生小组讨论

举例回答：

①如何解释DNA分子的双螺旋结构？

学生可能回答：DNA分子的双螺旋结构是由两条反向平行的链通过碱基配对形成的，这种结构使得DNA分子具有较高的稳定性和抗腐蚀性。

②DNA复制过程中有哪些酶参与？

学生可能回答：DNA复制过程中涉及DNA聚合酶、解旋酶和连接酶等，这些酶分别负责合成新链、解开双链和连接断链。

③DNA分子结构与其功能有何关系？

学生可能回答：DNA分子的双螺旋结构使得其能够存储大量的遗传信息，而碱基配对原则保证了遗传信息的准确传递。

5.总结回顾

详细内容：首先，对本节课的主要内容进行总结，强调DNA分子的结构、碱基配对原则和复制过程的重要性。接着，提出问题：“DNA分子结构的研究对我们有什么意义？”引导学生思考基因技术在现代生物科技中的应用。最后，布置课后作业，要求学生查阅资料，了解DNA分子结构在医学和农业领域的应用。用时5分钟。

总用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-人类基因组计划：介绍人类基因组计划的背景、目标和意义，以及它对医学和生物学研究的深远影响。

-基因编辑技术：讲解CRISPR-Cas9等基因编辑技术的基本原理和应用，以及它们在基因治疗和基因驱动研究中的潜在价值。

-DNA指纹技术：解释DNA指纹技术的原理和在实际应用中的重要性，如法医学鉴定、亲子鉴定等。

-DNA序列数据库：介绍DNA序列数据库的构成和使用方法，如NCBI的GenBank数据库，以及如何查找和分析DNA序列。

2.拓展建议：

-学生可以阅读关于人类基因组计划的科普文章或书籍，了解人类基因组计划的历史、进展和未来展望。

-探索基因编辑技术在农业领域的应用，如提高作物的抗病虫害能力和改良作物品种。

-通过网络资源或图书馆资料，了解DNA指纹技术在刑事侦查中的应用案例。

-利用DNA序列数据库，查找特定基因或基因组的信息，分析其结构和功能。

-参与学校或社区的科学讲座，聆听专业人士对基因技术和DNA研究的讲解。

-通过在线课程或视频教程，学习基因测序的基本原理和实验技术。

-参加科学实验室的开放日，亲身体验DNA提取、PCR扩增等实验操作。

-阅读有关生物信息学的书籍或论文，了解如何解析和分析生物大数据。

-参与基因工程相关的科学竞赛或项目，如基因改造模型竞赛，提高实践操作能力。

-关注基因技术在医疗健康领域的最新研究进展，思考其对人类健康和疾病治疗的潜在影响。重点题型整理1.题型：DNA双螺旋结构的稳定性分析

答案示例：DNA双螺旋结构的稳定性主要来源于以下几个方面：

①碱基对之间的氢键连接，A-T之间形成两个氢键，C-G之间形成三个氢键，这种配对方式使得DNA双链之间具有较强的吸引力。

②磷酸基团和脱氧核糖交替排列，形成稳定的骨架结构。

③双螺旋的右手螺旋结构，使得DNA分子在空间上具有一定的刚性。

2.题型：DNA复制过程中的半保留复制机制

答案示例：DNA复制过程中的半保留复制机制是指每个DNA分子在复制时，其原有的两条链分别作为模板，各自复制出一条新链。具体过程如下：

①DNA解旋酶解开DNA双链，形成单链模板。

②DNA聚合酶在模板链上合成新的互补链。

③DNA连接酶连接新合成的DNA片段，形成完整的DNA分子。

3.题型：DNA分子结构与其功能的关系

答案示例：DNA分子结构与其功能的关系主要体现在以下几个方面：

①DNA分子的双螺旋结构使得其能够存储大量的遗传信息。

②碱基配对原则保证了遗传信息的准确传递。

③DNA复制过程中的半保留复制机制保证了遗传信息的稳定性。

4.题型：DNA复制过程中的酶的作用

答案示例：DNA复制过程中的酶主要有以下几种作用：

①DNA解旋酶：解开DNA双链，形成单链模板。

②DNA聚合酶：在模板链上合成新的互补链。

③DNA连接酶：连接新合成的DNA片段，形成完整的DNA分子。

5.题型：DNA序列分析

答案示例：DNA序列分析主要包括以下步骤：

①提取DNA样本。

②进行PCR扩增，获得目的DNA片段。

③对扩增后的DNA片段进行测序。

④分析测序结果，获取基因序列信息。课堂小结，当堂检测课堂小结：

在本节课的学习中，我们深入探讨了DNA分子的结构及其在生物遗传中的重要角色。以下是本节课的主要内容回顾：

1.DNA分子的基本结构：我们学习了DNA分子的组成单元——脱氧核糖核苷酸，包括碱基、磷酸和脱氧核糖，以及它们如何排列成双螺旋结构。

2.DNA分子的稳定性：通过分析碱基配对、磷酸骨架和双螺旋结构，我们理解了DNA分子的稳定性及其在细胞内的持久性。

3.DNA复制过程：我们了解了DNA复制过程中的半保留复制机制，包括解旋、合成新链和连接等步骤。

4.DNA复制过程中的酶：我们学习了DNA复制过程中涉及的关键酶，如DNA聚合酶、解旋酶和DNA连接酶，以及它们在复制过程中的作用。

5.DNA分子结构与其功能的关系：我们认识到DNA分子的结构与其功能之间的紧密联系，包括信息存储、传递和表达。

当堂检测：

为了检测学生对本节课内容的掌握情况，以下是一些检测题目：

1.简述DNA分子的基本组成单位及其功能。

2.解释DNA双螺旋结构中的碱基配对原则，并说明其重要性。

3.描述DNA复制过程中的半保留复制机制，并举例说明。

4.列举DNA复制过程中涉及的酶及其功能。

5.分析DNA分子的结构与其功能之间的关系，并举例说明。

检测题目答案示例：

1.DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，包括碱基（A、T、C、G）、磷酸和脱氧核糖。碱基负责携带遗传信息，磷酸和脱氧核糖则构成DNA分子的骨架。

2.DNA双螺旋结构中的碱基配对原则是A-T之间形成两个氢键，C-G之间形成三个氢键。这种配对方式保证了DNA复制的准确性和遗传信息的稳定性。

3.DNA复制过程中的半保留复制机制是指每个DNA分子在复制时，其原有的两条链分别作为模板，各自复制出一条新链。例如，在