2024-2025学年高中生物 第三章 基因的本质 第二节 DNA的分子结构教学设计5 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第三章基因的本质第二节DNA的分子结构教学设计5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设计意图嗨，亲爱的同学们！今天咱们要一起探索生命科学的奥秘，走进基因的殿堂，揭开DNA的神秘面纱。咱们这节课要学习的重点是DNA的分子结构，这是理解遗传信息传递的关键。我希望能通过这节课，让大家在轻松愉快的氛围中，不仅能掌握知识，还能激发对生物科学的兴趣。咱们一起来感受一下DNA那独特的双螺旋之美吧！🌟💡👩‍🏫🧬核心素养目标1.培养科学思维，理解DNA双螺旋结构的发现过程，体会科学探究的严谨性和创新性。

2.增强生物科学探究能力，通过实验模拟，掌握DNA分子结构的基本特征。

3.提升生命观念，认识到DNA作为遗传物质在生物体中的重要性和普遍性。

4.培养社会责任感，理解遗传信息与人类健康、生物技术发展之间的关系。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

同学们在此之前已经学习了细胞结构和功能、遗传的基本规律等知识，对生物大分子有一定的了解。但对于DNA的详细结构，如双螺旋的形状、碱基对的排列方式等，可能还处于初步认知阶段。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中生对生命科学普遍保持较高兴趣，尤其对基因和遗传方面的知识充满好奇。他们在学习上具备较强的逻辑思维能力和分析能力，但也可能存在一定的抽象思维障碍。学习风格上，有的同学喜欢通过实验直观感受知识，有的则更倾向于理论学习和思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习DNA分子结构时，同学们可能会遇到以下困难：一是对抽象的双螺旋结构难以形成直观印象；二是理解碱基互补配对原则与遗传信息传递的关系；三是将DNA结构与蛋白质结构等其他生物大分子结构进行区分。针对这些挑战，教师需要通过多样化的教学方法和实践活动，帮助学生克服困难，深化理解。教学资源-软件资源：生物教学软件、DNA结构模拟软件

-硬件资源：显微镜、实验器材（如DNA提取试剂盒、凝胶电泳装置）

-课程平台：学校生物教学平台、在线教育平台

-信息化资源：DNA结构图片、视频讲解、在线实验操作指导

-教学手段：实物模型、PPT演示、互动式教学软件教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示自然界中生物多样性的图片，引导学生思考生物多样性背后的遗传基础。

2.提出问题：什么是遗传？遗传信息是如何传递的？引出DNA作为遗传物质的重要性。

3.学生讨论：分享自己对DNA的认识，教师总结已有知识，为新课导入做铺垫。

二、讲授新课（20分钟）

1.双螺旋结构的发现（5分钟）

-展示沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的图片和视频。

-简述双螺旋结构的基本特征：两条反向平行的链、碱基互补配对、螺旋状结构。

2.DNA分子结构详解（10分钟）

-详细讲解DNA分子的组成：磷酸、碱基、脱氧核糖。

-解释碱基互补配对原则：A-T、C-G。

-通过动画演示DNA复制过程，说明遗传信息的传递。

3.DNA与生物性状（5分钟）

-讲解基因、遗传密码等概念。

-举例说明DNA结构变异与生物性状之间的关系。

三、巩固练习（10分钟）

1.学生完成课堂练习题，巩固DNA分子结构知识。

2.教师巡视，解答学生疑问。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问：DNA分子结构的发现对生物学研究有哪些重要意义？

2.学生回答，教师点评。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：如何通过DNA结构预测生物性状？

2.学生分组讨论，教师巡视指导。

3.各小组汇报讨论结果，教师点评。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.讲解DNA技术在现代生物科学中的应用，如基因编辑、基因治疗等。

2.引导学生思考：DNA技术在医学、农业等领域的发展前景。

七、总结与作业布置（5分钟）

1.总结本节课所学内容，强调DNA分子结构的重要性。

2.布置作业：阅读教材相关章节，思考DNA结构对生物进化的影响。

教学时间总计：45分钟。知识点梳理1.DNA的基本组成：DNA是由磷酸、碱基和脱氧核糖组成的生物大分子。

2.DNA的分子结构：DNA分子由两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链组成，通过磷酸二酯键连接，形成双螺旋结构。

3.碱基互补配对原则：DNA的碱基配对遵循A-T、C-G的互补原则，这种配对方式保证了DNA复制的准确性。

4.DNA的复制：DNA复制是一个半保留复制过程，以DNA双链为模板，合成两条新的互补链。

5.基因：基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，是生物性状的遗传单位。

6.遗传密码：遗传密码是指DNA上的三个碱基（称为密码子）与氨基酸之间的对应关系。

7.DNA变异：DNA变异是指DNA序列的改变，包括点突变、插入、缺失等，是生物进化的重要基础。

8.DNA技术在生物科学中的应用：DNA技术在基因工程、分子诊断、生物制药等领域有着广泛的应用。

9.DNA与生物性状：DNA的结构和序列决定了生物的性状，通过研究DNA结构，可以了解生物性状的遗传规律。

10.DNA与生物进化：DNA的变异和遗传信息的传递是生物进化的重要驱动力。典型例题讲解1.例题：某DNA片段的碱基序列为5'-ATCGTACG-3'，请写出其互补链的碱基序列。

答案：3'-TAGCATGC-5'

2.例题：在DNA复制过程中，如果发生了一个碱基对的替换，导致子代DNA中的一个氨基酸发生了改变，这种变异属于什么类型的变异？

答案：点突变

3.例题：DNA分子中的基因序列为5'-GATCCTAGG-3'，根据遗传密码表，该基因编码的氨基酸序列是什么？

答案：丝氨酸-苯丙氨酸-甘氨酸

4.例题：在DNA分子中，一个碱基对发生了缺失，导致子代DNA中的一个氨基酸缺失，这种变异对生物体的影响是什么？

答案：可能导致蛋白质功能丧失或生物体生长发育异常。

5.例题：DNA分子中的一个碱基对发生了插入，导致子代DNA中的一个氨基酸序列发生了改变，这种变异对生物体的影响是什么？

答案：可能导致蛋白质功能改变或生物体生长发育异常。

补充说明：

1.碱基互补配对原则是DNA复制和转录的基础，学生在解答此类题目时，应熟练掌握A-T、C-G的配对关系。

2.点突变是指DNA分子中一个碱基对的替换，这种变异可能导致氨基酸序列的改变，进而影响蛋白质的功能。

3.遗传密码表是DNA序列与氨基酸之间的对应关系，学生在解答此类题目时，应熟悉遗传密码表的内容。

4.碱基对的缺失或插入可能导致子代DNA中的氨基酸序列发生改变，这种变异对生物体的影响可能较为严重。

5.在解答此类题目时，学生应理解DNA变异对生物体的影响，包括蛋白质功能改变、生物体生长发育异常等。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.情境教学法：在讲解DNA分子结构时，我尝试通过创设真实情境，如展示DNA提取实验过程，让学生直观感受DNA的存在，提高学习兴趣。

2.互动式教学：在课堂中，我鼓励学生提问和讨论，通过小组合作，共同解决难题，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对抽象概念理解困难：部分学生对DNA的双螺旋结构和碱基互补配对等抽象概念理解起来较为吃力，需要进一步的教学辅助。

2.实验操作技能不足：由于实验条件的限制，学生实际操作DNA提取和检测的机会较少，导致实验技能掌握不够熟练。

3.评价方式单一：目前主要依靠课堂表现和作业完成情况来评价学生的学习效果，缺乏多元化的评价方式。

反思改进措施（三）

1.加强概念讲解的直观性：通过多媒体教学手段，如动画、视频等，将抽象的DNA结构以更直观的方式呈现给学生，帮助他们更好地理解。

2.增加实验操作机会：与实验室合作，为学生提供更多实验操作的机会，通过实际操作加深对理论知识的理解。

3.丰富评价方式：引入形成性评价和自我评价，关注学生在学习过程中的进步和努力，同时结合终结性评价，全面评估学生的学习成果。内容逻辑关系①DNA的基本组成

-磷酸、碱基、脱氧核糖是DNA的基本组成单元。

-磷酸和脱氧核糖交替排列，形成DNA的骨架。

②DNA的分子结构

-两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链构成DNA分子的双螺旋结构。

-碱基通过氢键连接，形成A-T和C-G的互补配对。

③碱基互补配对原则

-A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对，C（胞嘧啶）与G（鸟嘌呤）配对。

-碱基互补配对是DNA复制和转录的基础。

④DNA的复制

-DNA复制是一个半保留复制过程，以DNA双链为模板，合成两条新的互补链。

-复制过程中，酶（如DNA聚合酶）参与保证复制的准确性。

⑤基因与遗传

-基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，是生物性状的遗传单位。

-遗传密码决定氨基酸的序列，进而影响蛋白质的合成。

⑥DNA变异

-DNA变异包括点突变、插入、缺失等，是生物进化的重要基础。

-变异可能导致蛋白质功能改变或生物体生长发育异常。

⑦DNA技术应用

-DNA技术在基因工程、分子诊断、生物制药等领域有着广泛的应用。

-DNA技术的应用推动了生物科学和医学的发展。教学评价1.课堂评价：

-提问：通过随机提问和点名提问，检验学生对DNA分子结构知识的掌握程度。

-观察：观察学生在课堂上的参与度、回答问题的准确性，以及小组讨论的互动情况。

-测试：定期进行小测验，包括选择题、填空题和简答题，以评估学生对知识的记忆和理解。

-反馈：对学生的回答和表现给予即时反馈，鼓励正确答案，指出错误并解释正确答案的原因。

2.作业评价：

-批改：对学生的作业进行细致批改，确保每项作业都能得到公正的评价。

-点评：在作业上给出详细的点评，指出学生的优点和需要改进的地方。

-反馈：通过作业反馈，让学生了解自己的学习进度，对知识点的掌握情况有清晰的认识。

-鼓励：对表现出色的学生给予表扬，对进步较大的学生给予肯定，激发学生的学习动力。

3.形成性评价：

-小组合作：评估学生在小组讨论和合作中的表现，包括沟通能力、协作精神和贡献度。

-实验报告：通过学生的实验报告，评价其对实验过程的理解和实验结果的解释能力。

-自我评价：鼓励学