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《dna分子的结构》教学设计

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《dna分子的结构》教学设计

作为一位兢兢业业的人民教师，总归要编写教学设计，教学设计是对学业业绩问题的解决措施进行策划的过程。如何把教学设计做到重点突出呢？下面是小编整理的《dna分子的结构》教学设计，仅供参考，希望能够帮助到大家。

《dna分子的结构》教学设计1

教学目的

1、理解dna分子的结构特点。

2、理解dna分子复制的过程和意义。

3、通过学习dna分子的结构，培养学生的空间想象能力。

4、通过制作dna双螺旋结构模型，培养学生的创新能力和动手操作能力。

5、通过“设同—议论—补充—结论”的教学模式，充分发挥学生的主体作用。

教学重点

dna分子的结构和复制。

教学难点

dna分子的结构特点和dna分子的复制过程。

教学用具

1、dna双螺旋结构模型。

2、dna分子复制过程图解。

3、自制的幻灯胶片。

教学方法

探究与讲述相结合。

教材分析

本节内容用两课时。第一课时讲dna分子的结构，第二课时讲dna分子的复制。利用两课时之间的课余时间让学生自制dna双螺旋结构模型。为了能使学生制作成功，在第一课时多用些时间，适当补充些有关dna的生化知识，让学生很好地掌握dna“双链、螺旋，平行，反向，配对”的空间结构，为第二节dna分子的复制的学习打下基础。

板书

教学过程

二、dna分子的结构和复制

核苷酸

含n碱基（chon）

｜

戊糖（c、h、0）

｜

磷酸（h、0、p）

（一）dna分子的结构

1．构成dna分子的基本单元—脱氧核糖核酸

2．脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起形成多核苷酸链

a-脱氧核糖-磷酸

＼

t-脱氧核糖-磷酸

＼

c-脱氧核糖-磷酸

＼

g-脱氧核糖-磷酸

磷

脱—a

｜

磷

｜

脱—t

｜

磷

｜

脱—c

｜

磷

｜

脱—g

3、dna分子由两条平行且反向的多核苷酸链构成

a十g＝t十c

4、dna分子的立体结构是规则的双螺旋结构

①脱氧核苷酸的排列顺序千变万化（多样性）

②双链平行且反向

③碱基互补配对（特异性）

双链螺旋结构

极性反向平行

碱基互补配对

排列顺序无穷

（二）制作dna双螺旋结构模型

存在问题：

1、碱基间距不一

2、双键不平行

3、外侧链不反向

4、螺旋周期不足或多于10个核苷酸

应该注意：

1、选材适宜

2、嘌呤碱基ag和嘧啶碱基ct的区别。

3、外侧脱—磷—脱—磷链的平行和反向。

4、螺旋周期。

5、氢键的连接。第一课时

引言：我们已经学习了dna是主要的遗传物质及dna作为遗传物质的证据。同学们已经知道：dna在生物传种接代、生命延续中的重要作用。不知有没有想过：

提问：为什么dna在生命活动中的作用如此重要？

（生甲：与dna结构严谨有关；生乙：与dna可以复制有关。）

教师小结：同学们回答得很好！dna能在遗传中起重要作用与它的结构和功能特点有密切的关系。那么，dna结构如何？怎样进行复制呢？在学习之前，我们还是来回忆一下“生命的物质基础”中的有关知识。共3页，当前第1页123

提问：核酸有几种？

回答：核酸有两种：核糖核酸rna和脱氧核糖核酸dna。

提问：核酸是由哪些元素组成的？

回答：核酸是由c、h、0、n、p五种元素组成的。

提问：构成核酸的基本单位是什么？

回答：是核苷酸。

讲述：核苷酸有两大类：一类是构成rna的基本单位：核核苷酸；另一类是构成dna的基本单位：脱氧核糖核苷酸。

提问：在粗提取dna的实验中，dna哪一个重要特性是在实验中应引起注意的？

（回答：极易吸附于玻璃上因而不能用玻璃试管。）

提问：rna与dna有何区别？（学生讨论：略）

教师小结：出示幻灯片，附表于后。

讲述：1953年英国科学家克里克和美国科学家沃森共同提出了dna的双螺旋结构。

1、构成dna分子的基本单位——脱氧核糖核苷酸。

（出示幻灯片）

讲述：戊糖的第二号碳原子脱去了一个氧原子，故为脱氧核糖；含n碱基与脱氧核糖的第一号碳原子间脱去一个水分子连在一起构成一分子核苷；磷酸分子与脱氧核糖的第五号碳原子间脱去一个水分子连在一起构成一分子脱氧核糖核苷酸；构成脱氧核苷酸的含n碱基共有4种：嘌呤：腺嘌呤a、鸟嘌呤g；嘧啶：胞嘧啶c、胸腺嘧啶t。

由此：四种含n碱基分别构成了四种脱氧核苷酸：腺嘌呤（a）脱氧核苷酸。鸟嘌呤（g）脱氧核苷酸。胞嘧啶（c）脱氧核苷酸、胸腺嘧啶（t）脱氧核苷酸。

2．脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起成为多核苷酸链。

（出示幻灯片）

讲述：上一分子脱氧核苷酸的第3号碳原子脱去（-oh），下一分子脱氧核苷酸的磷酸分子脱去（-h），这样脱去一分子水使两个脱氧核苷酸连在一起。多个脱氧核苷酸通过脱水缩合便形成了脱氧核苷酸链（多核苷酸链）：外侧链“磷酸—脱氧核糖”交替排列，含n碱基连在链的脱氧核糖上。

3、dna分子是由两条平行且反向的多核苷酸链构成。

讲述：在双核苷酸链的外侧骨架一条为：磷—脱—磷—脱；另一条为：脱—磷—脱—磷；两条链上的脱氧核苷酸数目相等，长度一样，排列反向；内部的碱基间严格遵循碱基互补配对原则：一条链上有碱基a，另一条链必有碱基t与其配对，一条链上有碱基c，另一条链上必有碱基g与其配对；碱基间通过氢键连在一起：a与t有两个氢键，g与c有三个氢键。由此，在双链dna分子中：嘧啶碱基的总数与嘌呤碱基的总数相等。a＋g＝c＋t。这可作为判断单、双链dna的唯一依据。但不同生物的dna分子中at对和gc对的比例不同：

（a＋t）／（g＋c）＝a(不同生物a值不同）。

4、dna分子的'立体结构是规则的双螺旋结构。

（出示dna双螺旋结构模型）

讲述：在dna分子的双链螺旋结构中：①共有四种碱基对：at对、ta对、gc对、cg对。②每螺旋一周一条链由10个脱氧核苷酸构成，也就是有10对碱基可螺旋为一周，这样的螺旋结构对链上的脱氧核苷酸顺序无任何限制。因此，dna分子中的脱氧核苷酸的排列顺序千变万化。从四种碱基中任选三种在一条链上作全排列的形式就有43＝64种。假设一条链上有4000个碱基，按全排列的公式推算则有多少种排列顺序呢？

（让学生通过对数计算可以得出44000=102408种）

这样千变万化的顺序决定了生物界的多样性。人类中找不到两个人的指纹完全相同就在于此。但是，每一dna都有其特异的脱氧核苷酸的排列顺序。由此，我们完全可以通过对dna中脱氧核苷酸序列的测定建立人的dna档案，鉴别人的血缘关系，为刑事案的侦破提供可靠依据，是人类基因组计划研究的重要组成部分。

由上1、2、3、4可知：dna的结构为：（见板书）

这样严谨的结构，使dna分子的结构具有相对的稳定性，从而使生命能种族延续、代代相传——遗传。

二、制作dna双螺旋结构模型

（让学生结合上课时及教材上所讲有关dna结构的内容，自己动手制作dna双螺旋结构模型，进一步加深对dna分子结构特点的理解，选择适当的材料，利用课余时间，每四人分成二组进行制作。）

（经收回后检查，有些小组制作效果不太好，存在下列问题

1、碱基间距不一

2、双链不平行

3、没有体现出“反向”。

4、每螺旋一周不足10个脱氧核苷酸或多于10个。

但在选材上，同学们费了心思：有硬纸片，有玉米杆，有橡皮泥，还有用泥土捏制等。）

（各小组就制作过程进行充分讨论，略。）

教师小结：同学们讨论的很好，在制作时应该：

1．选材要适当，易取，易制为好。

2．把嘌呤和嘧啶两类碱基从形状上区别开。

3．外侧骨架“脱—磷—脱—磷……”链的平行和反向。

4．螺旋一周必须为10个核苷酸。

5．氢键数目：at对两个，cg对三个。

制作不好的各小组的同学，下课以后，不妨重新制作。能制好吗？

生：能！

师：好！我和同学们一起等你们满意而归。

提问：在制过程中，有没有同学想到dna是左旋，还是右旋呢？

生：这个没想过，我们认为是左旋。

师：好！dna到底是左旋，还是右旋，我在这里就不详述了，等同学们上了大学后再学习。

共3页，当前第3页123

《dna分子的结构》教学设计2

今天我说课的题目是《DNA分子的结构》。DNA分子的结构内容抽象，微观，不容易理解，本段教学我打算遵循从已知到未知，从简单到复杂，从感性到理性的认知规律进行教学。下面我将从“教材分析、教学目标、重点难点、教学方法、学习方法、教学程序、反思”这样7个方面进行剖析。

1教材分析

《DNA分子的结构》是编写在高中教材（人教版）生物必修2的第6章第1节。它在教材中起着承前启后的作用，一方面，它是在讲完DNA是主要的遗传物质这一内容的基础上完成的，通过它的学习可以加深学生对遗传物质的认识，使学生从结构方面更加了解为什么DNA是生物主要的遗传物质；另一方面，它又为后面基因的表达、生物的变异和进化教学进行了必要的知识铺垫。所以说《DNA分子结构》是高中生物教学的重要内容之一。

2教学目标

认知目标：识记DNA分子的基本单位的化学组成

理解DNA分子的结构特点

能力目标：通过制作DNA平面结构模型，培养学生的动手能力；

通过对DNA双螺旋结构模型的观察，提高学生的观察能力、分析和理解能力。

情感目标：通过DAN结构的发现历程的教学，使学生认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。

3教学重难点

重点：DNA分子结构的主要特点

难点：DNA分子结构的主要特点

4教学方法

围绕本节课的教学目标和教学重点，为了“全面提高学生的科学素养”、“培养学生的创新精神和实践能力”“促进学生转变学习方式”，我以计算机辅助教学为手段，采用了观察法、演示法、讨论法、实践法等多种教学方法，积极创设一个可以让学生在轻松愉快的氛围中，去主动探求知识的过程。在教学过程中，开展师生互动、生生互动，体现出以学生为主体，教师为主导的主动探究式教学理念。

5学习方法

俗话说“受人与鱼，莫过于授人与渔”，学生学习的最终目的不是仅仅为了“学会”知识，更是为了“会学”知识。在教学中，十分注重学生学习方法的指导和培养。在本节课中，学生将通过多种途径，如：观察、阅读、思考、分析、讨论、实践等等，来开展学生之间的协作学习和自主学习，形成以学生为主体的教学模式。

6教学程序

（1）导入（这部分需要2分钟）a.方法：语言描述通过一个当时轰动一时的北大和一广告公司的合同纠纷，引入新課。（我的引言是这样设计的：2004年3月4号，北大生命科学学院，为了迎接世界华人生物学家大会，特地向北京世纪盛典广告公司订制了一个题为“旋律”的DNA雕塑。但是本意为了纪念DNA双螺旋结构发现50年，也就是大家现在所看到的以逆时针方向向上旋转的右旋DNA分子，做成了左旋。北大就说了，我要右旋，你左旋，不行，不给钱。这广告公司也不乐意，我又没有偷工减料，没少花功夫，扣钱，没门，就把北大告上了法庭。对错，自有法律公断，但是我们从中可以看出，哪怕是从事与生物毫不相干的行业，对了解DNA双螺旋结构，也是必要的。那么，我们今天就一块来了解一下DNA的结构）就这样进行了新课的导入。b.优点：由学生比较熟悉的的事例入手，吸引住学生的注意力。使学生一上课就融入学习和探究的氛围中。并为课堂教学奠定了一个轻松、和谐的基调。

（2） DNA的基本单位----脱氧核苷酸（这部分需要10分钟）a.处理：复习细胞的化学成分，总结DNA的基本单位及组成，利用多媒体课件引导学生观察三个分子的连接方式，并且指出脱氧核苷酸的命名原则是依据它所含有的碱基而定。由于碱基是新的知识点，所以可以留出短暂的时间强化记忆。【动手】每两人一组提供一个五边形/一个圆/一个长方形的即时贴和一个纸板，组织学生动手拼脱氧核苷酸，并用线段将它们连接，并给自己的脱氧核苷酸命名。b.优点：通过这些操作，学生自然而然地牢固地掌握了DNA的基本单位，为后序的学习打下了坚实的基础，也使得课堂生动活泼起来，更好的吸引住了学生。

（3）DNA的平面结构（这部分需要5分钟）a.处理：从蛋白质入手，让学生回忆氨基酸是如何构成大分子蛋白质的。用类比的方法引出同样这样一个小小的基本单位脱氧核苷酸也能构成生物大分子DNA。随后采用读书指导法让学生读课文了解两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。

【教师动手】将每小组的纸板收来，粘贴在一个大纸板上，构成DNA的一条长链，并且介绍基本单位与基本单位之间的连接方式。然后再拼出另一条长链，并且介绍碱基互补配对原则。b.优点：通过动态的演示，更好的使学生掌握链内链内和链间连接。 C.扩展：板书DNA平面结构的简图的画法。两条平行线代表两条链，其上的短横代表脱氧核苷酸。接下来，顺理成章地让每一位学生任意画一个含有5对碱基的DNA的片断。通过实物投影同学们的答案，很自然地引出DNA分子多样性和特异性的原因。

（4）DNA的空间结构【呈现】教师首先播放动画展示DNA分子的立体结构，然后手拿DNA教具模型，组织学生小组讨论DNA分子结构的特点【表达和交流】（组织学生讨论、得出结论）

①DNA分子是由两条链组成的，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列内侧。

③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且是：A和T配对，G和C配对。

（5）碱基计算（这部分需要5分钟）

a【呈现】投影一个具体的DNA分子的平面结构。通过对这个具体DNA的观察，得出碱基数量之间的关系，并由特殊到一般，得出三条碱基计算的规律。b.优点：由特殊到一般的呈现碱基计算规律，便于学生接受。

7综述、教学反思

以上是对《DNA的结构》这一节教材的认识和教学过程的设计。本着改变课堂教学模式，促进学生转变学习方式的思想，在教学过程中，我充分利用现代化多媒体技术，充分利用学校现有的资源，大胆的让学生动手，在热切的观察和热烈的讨论中，使学生主动而轻松的掌握了DNA的基本结构。整堂课，生动活泼，学生由始至终处于一种兴奋好奇的状态，成功的实现了预期的教学目标。

在教学中我把制作DNA的基本单位的实验穿插在教学过程中，这对学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构非常有益。通过制作DNA的平面结构，使得碱基互补配对的原则等教学重难点轻松突破。

但学生的动手能力及时间较紧等因素会对教学效果起一定的限制。有关碱基计算问题仅管课上能听得懂，但课后面学生对变化多端的习题还是显得力不从心。

在准备这节课的授课内容和授课过程时，我无数次的被科学家的机智、聪慧和大胆的创造性思维所打动，作为教师我不只要激励我的学生勇攀科学的高峰，同时也要不断鞭策自己，使自己在教学教研领域有所建树。

谢谢大家。

《dna分子的结构》教学设计3

1. 教材分析

“DNA分子的结构”一节是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容，由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子结构的主要特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。其中碱基互补配对原则是DNA结构、DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。DNA分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识；DNA独特的双螺旋结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征，它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极好素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂教学，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。

2. 教学目标

（1）知识目标：概述DNA分子结构的主要特点。

（2）能力目标：制作DNA分子双螺旋结构模型。

（3）情感态度与价值观目标：体验DNA双螺旋结构模型的构建历程，感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。

3. 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。

4. 教学难点

DNA分子结构的主要特点。

5. 教学设计的基本理念

美国教育学家克莱恩曾经说过：“最佳的学习方法是先做后辨认，或是一边做一边辨认。”本节内容以DNA模型为依托，让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型，最后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出DNA分子结构的主要特点，同时体会科学发展史中蕴含的科学方法和科学思想，达到在探究活动中获得知识的教学目标。

6. 教学过程

6.1案例引趣，导入新课

案例介绍：为迎接世界华人生物科学家大会，北京大学生命科学学院准备在新落成的办公楼大厅内建造3座雕塑，其中为了纪念DNA双螺旋结构发现50周年，北京大学向世纪盛典公司定作了一座名为“旋律”的不锈钢雕塑，雕塑以双螺旋结构为构思蓝本，整体镀钛，价格6万元。合同签订后，世纪盛典公司如期完工，北大也按照合同约定支付了款项。但是，雕塑参展将近一个月后，一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了，呈顺时针方向螺旋上升，与50年前发现的逆时针旋转结构不符，虽然上世纪70年代也发现了左旋顺时针方向的双螺旋结构，但是这次华人生物科学家大会的主题之一就是为了纪念DNA双螺旋结构发现50周年，左旋方向的双螺旋结构雕塑不能被北大校方认可。考虑到科学家大会即将召开，世纪盛典公司随后又按照更改后的图纸为北大重新制作了雕塑。世纪盛典公司向北大提出给付第二次制作雕塑的成本费用4.8万元的要求，但北大拒绝了这项要求。世纪盛典公司遂将北京大学起诉到法院。

教师提问：案件发生的原因是什么？借此引出本节课的学习内容：DNA的结构是怎样的，有什么特点？

6.2 资料分析，模型构建

教师设问质疑：“科学家是如何揭示DNA分子结构的？”

指导学生阅读DNA双螺旋结构模型的构建过程，认真思考以下问题后小组交流讨论：

（1）沃森和克里克开始研究DNA结构时，科学界对DNA已有的认识是什么？

（DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链，呈螺旋结构。）

（2）沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究DNA结构？（模型建构。）

（3）沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？

（a、螺旋结构（三螺旋、双螺旋）：碱基位于外部；b、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖位于外部，碱基位于内部，相同碱基配对；c、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖（骨架）位于外部，碱基A-T，G-C配对，位于内部。）

教师引导，学生根据资料信息利用模型盒尝试构建DNA结构模型

（1）组装一个脱氧核苷酸模型：（注意三种物质的连接位置）

（2）组装脱氧核苷酸长链：

（学生阅读资料：磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧，推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接）

（3）构建脱氧核苷酸双链

学生根据自己对DNA结构的已有认识，可能有同学构建如下双链模型：

教师提示学生进行自检、组内和组间互评，发现问题：磷酸-脱氧核糖骨架应排列在外侧，而碱基位于双链内部。并由学生提出解决方案：一条脱氧核苷酸链不动，互补链旋转180度。改进后的模型如下：

学生观察新模型后，提出作为遗传物质的DNA分子必须具有稳定性，而该模型不能保证DNA结构的稳定性，提出修改方案： A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，让让A与T配对，G与C配对，组成的DNA分子才具有稳定的直径。再次改进模型如下：

（4）学生构建DNA的立体结构：双螺旋结构模型。

6.3 DNA分子结构的主要特点

学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价后，观察不同DNA 双螺旋模型的共同点，总结DNA分子双螺旋结构的主要特点：

（1）两条链反向平行盘旋成双螺旋结构；

（2）外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架；

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