第一篇:DNA分子的結構的教案
“DNA分子的結構”的教案
趙艷玲(江蘇省靖江高級中學 214500)
一、教學目標
1. 知識方面:概述DNA分子結構的主要特點
2. 能力方面:制作DNA雙螺旋結構模型;進行遺傳信息多樣性原因的探究
3. 情感態度和價值觀方面:認同與人合作在科學研究中的重要性;體驗科學探索不是一帆風順的,需要鍥而不舍的精神
二、教學重點
1. DNA分子結構的主要特點 2. 制作DNA雙螺旋結構模型
三、教學難點
DNA分子結構的主要特點
四、教學用具
DNA分子結構模型組件、DNA分子的空間結構模型
五、教學方法 實驗探究、發現式教學
新課標理念下的高中生物教學要在“面向全體學生”的基礎上“提高學生的生物科學素養”,采取多種教學形式,重視“探究性學習”,“注重與現實生活的聯系”,使學生達成知識、能力、情感態度與價值觀的協調一致。
基于這個理念,在設計這節課時,我并沒有按照教材中的順序:先介紹沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構的研究歷程,再概述DNA分子結構的特點,最后讓學生動手嘗試建構DNA雙螺旋結構,加深對DNA分子結構特點的理解。而是先讓學生依據4個科學研究資料,逐步探究如何構建脫氧核苷酸、單鏈、平面雙鏈、立體空間結構,從而一步一步地構建出DNA雙螺旋結構模型。通過探究構建模型的過程,學生就會自然地了解DNA雙螺旋結構的基本內容,同時還體驗了科學家的研究歷程,能夠學習到科學家善于捕獲分析信息和嚴謹的思維品質及持之以恒的科研精神。然后以構建好的DNA模型為依托,讓學生根據老師提出的問題分析模型、主動探究得出DNA結構的有關知識,再由學生總結出DNA雙螺旋結構的主要特點。由于考慮到這個模型可以很好的解答遺傳信息多樣性,所以最后讓學生比較不同組構建的DNA模型,分析探究得出DNA分子多樣性的原因。
七、教學過程
(一)創設情境,導入新課
教師展示沃森和克里克的圖片,提出問題:同學們,你們知道這兩位科學家嗎? 他們就是因研究DNA而獲得諾貝爾獎的沃森和克里克。今天就讓我們一起來重溫他們的研究過程,構建DNA模型并探究DNA分子的結構。
(二)模型建構,探究新知 1.模型建構
教師展示【資料1】:20世紀30年代,科學家認識到:組成DNA分子的單位是,且每個脫氧核苷酸是由、、構成的。(空白處請同學們回憶已學知識回答)
提出問題:依據這則資料,你能試著構建出脫氧核苷酸的結構模型嗎?請同學們從模型
六、教學設計思路 盒中拿出一個白色小球(代表磷酸)、一個藍色的小球(代表脫氧核糖)、一個帶凹凸的圓柱(代表堿基)、一個粗棒和一個細棒(代表化學鍵),試著構建一個脫氧核苷酸模型。構建好一個的同學,請用同樣的方法多構建幾個。
【模型建構1】:脫氧核苷酸
請一位同學到黑板上畫出你所構建的脫氧核苷酸模型的示意圖,教師糾正。教師展示【資料2】:DNA是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈構成的。
提出問題:一個個脫氧核苷酸怎么連接成長鏈呢?請同學們兩人一組,利用剛才完成的脫氧核苷酸模型,試著構建脫氧核苷酸鏈。
【模型建構2】:脫氧核苷酸鏈
學生代表展示成果,教師點評,課件展示正確的連接方法。
教師展示【資料3】:奧地利著名生物化學家查哥夫研究得出:腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量這一堿基之間的數量關系。
提出問題:分析剛才所建構的模型是否符合這一科學事實,討論應構建怎樣的模型才能在任何情況下都符合這樣的科學事實?
學生邊討論邊動手構建 【模型建構3】:DNA雙鏈
請一位學生展示并說明如此構建的原因,教師點評。
提出問題:模型構建得正確與否關鍵要看是否與DNA原型一致。DNA原型是怎樣的呢? 教師展示【資料4】:1951年,英國科學家威爾金斯和富蘭克林提供的DNA的X射線衍射圖譜。
提出問題:科學家從圖譜中推算出DNA應呈螺旋結構,你們的模型符合嗎?應如何修改體現DNA的雙螺旋結構呢?(在平面雙鏈的基礎上旋轉即可)
【模型建構4】:DNA雙螺旋結構
教師請完成得好的同學展示他們的模型,給予肯定和鼓勵。讓學生體會成功的快樂,激發學生自主探究的主動性,增強成功信心。教師隨后展示現成的DNA分子的空間結構模型,讓學生通過觀察和對比,對DNA分子的結構形成更加感性的認識。2.模型分析
分析1:請同學們觀察DNA分子結構模型,討論以下問題:(投影顯示下列問題)(1)DNA分子中,外側由什么連接而成?內側是什么?(2)兩條鏈之間堿基的連接有什么規律?(3)構成DNA的兩條鏈有怎樣的關系?
學生分析模型,得出答案并說明如何從模型中得出答案的。學生回答,教師點評、補充。
問題(1)中很容易出現一個錯誤,從模型中同學們很容易認為排列在外側的是磷酸,教師應給予引導:磷酸是和磷酸直接相連的嗎?學生觀察后就會得出:磷酸和脫氧核糖相連。從而得出正確答案。
問題(3)中反向這個關系學生不容易得出,教師可以讓學生通過角色扮演來尋找答案:請兩列同學起立擺出左手握拳,右手平伸的姿勢(左手握拳代表磷酸,右手代表堿基,軀干代表脫氧核糖),一個人可以代表一個脫氧核苷酸,一列同學就一條脫氧核苷酸鏈,請一列同學不動,另一列同學與之進行堿基配對(這列同學只能轉身完成配對)。這個角色扮演更直觀地反映了兩條鏈反向的關系,學生印象會更深刻,效果更好。
通過上述分析,學生不難歸納出DNA分子結構主要特點:(學生回答)(1)DNA分子是有 條鏈組成,盤旋成 結構。
(2)交替連接,排列在外側,構成基本骨架; 排列在內側。(3)堿基通過 連接成堿基對,并遵循 原則。
分析2:請同學們比較不同組學生構建的DNA模型,分析不同組的DNA模型有什么不同?(學生回答:堿基對排列順序不同)教師總結補充。
請四位同學將各自組的堿基對排列順序寫在黑板上,其他組同學寫在紙上。學生通過觀察會發現堿基對排列順序確實不同。
接著讓學生先比較各組的第一個堿基對,試分析第一個堿基對的可能情況。
進一步提出問題:第二個堿基對呢?若這兩個堿基對連起來呢,共有幾種排列方式呢? 從而讓學生根據上述問題,探究堿基對數量(n)和堿基對排列方式的關系,建立數學模型。
引導學生思考:DNA作為主要的遺傳物質,其遺傳信息蘊藏在哪兒? 教師總結:通過以上分析可知,堿基對的排列順序是千變萬化的,堿基對排列順序的千變萬化構成了DNA分子的多樣性。
(三)課堂小結 與學生共同回憶我們的探索之路,談談探究發現的體會并回顧本課知識,完成拓展訓練。思考如何以本節課構建的模型為基礎,形成2個完全相同的DNA分子(即DNA分子是如何完成復制的)。
八、板書設計
DNA分子的結構
一、模型建構
二、模型分析
1.DNA分子的結構特點 2.DNA的多樣性
九、教學反思
1.在教學中將DNA結構模型的建構分解,以“基本單位—單鏈—平面雙鏈—立體空間結構”逐步深入,由簡單到復雜,符合學生的認知規律,有利于學生理解脫氧核苷酸的結構和DNA的結構。
2.本節課將DNA分子雙螺旋結構模型的建構這個驗證型實驗大膽地改為探究型實驗,學生能跟隨教師提供的資料,主動參與探究過程,由被動的接受知識變為主動的探究知識、獲取知識。在探究中學生能自己發現問題,分析問題,解決問題,培養學生的生物學素養和分析解決問題的能力。
3.DNA分子雙螺旋結構模型的建構完成后,有關DNA 分子結構的相關知識都由學生分析討論得出,這使學生觀察模型、分析模型得出理性認識的能力得到了很好的鍛煉。最后,本節課將后面的堿基對序列的探究整合提到了這里,由于更直觀教學效果更好。
4.在整節課中,充分體現了學生的主體地位,盡量留給學生更多的空間,更多的展示自己的機會,讓學生在充滿情感的、和諧的課堂氛圍中,在老師和同學的鼓勵和欣賞中認識自我、找到自信,體驗成功的樂趣,樹立學好生物和進行探究學習的信心。
(四)作業布置
第二篇:DNA分子結構說課稿
《DNA分子的結構》
說課稿
安陽縣二中分校 學科組:生物組 說課人:蘇淑敏
各位評委、老師,大家下午好!我是安陽縣二中分校生物組的蘇淑敏。今天我要說課的內容是《DNA分子的結構》
在我校實行的“三·五·三”學導型課堂教學模式下,我將從以下四個方面進行我的說課,一說教材,二說教法,三說學法,四說教學過程。
一、說教材
《DNA分子的結構》是人教版高中生物必修二《遺傳與進化》第3章第2節的內容。本節內容是以DNA是主要的遺傳物質以及選修一中的有關核酸的相關知識為基礎,同時為學習《DNA的復制》、《基因的表達》、《基因突變》等生物的遺傳和變異理論,以及選修教材中《基因工程》的學習奠定了基礎。
教學目標 1.知識目標
①了解DNA雙螺旋結構的探究歷程,②理解DNA分子的結構特點。2.能力目標:
①通過跟隨科學家的研究歷程,發現科學家們曾遇到的問題,學會科學的探究方法,②通過自己制作DNA的結構模型,培養學生的動手能力和空間思維能力。3.情感目標:
認同與人合作在科學研究中的重要性;體驗科學探索不是一帆風順的,需要鍥而不舍的精神。教學重點和難點
重點:DNA分子的結構特點,制作DNA分子雙螺旋結構模型 難點:DNA分子的結構特點 課時安排 兩課時 教具
多媒體課件,DNA雙螺旋結構模型,DNA分子結構模型組件
二、說教法(1)學生已經掌握核酸的元素組成等相關知識,認識了有絲分裂、減數分裂和受精作用等細胞學基礎,掌握了生物的生殖過程、染色體的化學組成等相關知識,懂得DNA是主要的遺傳物質,這為新知識的學習奠定了認知基礎。
(2)高中學生具備了一定的認知能力,對事物的探究有激情,但往往對探究的目的性及過程,結論的形成缺乏理性的思考,所以教師在學生探究的過程中要進行適當的引導。
因此,在教學過程中,我主要采用了以下的教學方法:直觀演示法、實驗法、討論法。
1、直觀演示法:
DNA雙螺旋結構屬于分子水平且為三維立體結構,對于學生的空間思維能力要求較高,比較抽象。因此,在教學過程中模型展示DNA的空間結構,化抽象為直觀。激發學生的學習興趣,活躍課堂氣氛,促進學生對知識的掌握。
2、實驗法
制作的DNA雙螺旋結構模型,以加深學生對DNA雙螺旋結構特點的理解,同時提高學生的動手能力。
3、討論法
針對學生提出的問題,組織學生進行分組討論,促使學生在討論中中解決問題,培養學生的團結協作的精神。
對于DNA分子結構模型的構建,在老師的指導下進行討論,然后進行歸納總結,得出正確的結論DNA分子結構的特點。這樣有利于調動學生的積極性,發揮學生的主體作用,讓學生對本節知識的認知更清晰、更深刻。
三、說學法
我們常說:“授人以魚,不如授之以漁”,因而,我在教學過程中特別重視學法的指導。讓學生從“學會”向“會學”轉變,由“要我學”變為“我要學”真正成為學習的主人。這節課以“三·五·三”學導型課堂教學模式為基礎,通過三,問題導讀----評價單,問題解決-----評價單,問題拓展----評價單的內容的完成來未完成本節課的教學目標和教學重難點。在指導學生的學習方法和培養學生的學習能力方面主要采取以下方法:分析歸納法、自主探究法、總結反思法。
四、說教學過程
(一)導入新課:據報道基地組織首領本拉登被美軍擊斃,美國軍方通過DNA檢測結果,以確認是否是本拉登本人,他的DNA和其他人的DNA存在什么差別?通過什么方式體現?(激發學生的興趣)對于DNA 我們又知道些什么?
【復習舊知識】通過提問的方式復習選修一中學過的有關核酸的知識。
(二)講授新課
在“三·五·三”學導型課堂的教學模式下,以建構主義理論等教育理論為基礎,按照讓學生主動建構自己的知識體系的要求,展開學習。
【幻燈片展示】威爾金斯、沃森、克里克等人獲得諾貝爾講獎的圖片,指出是這些科學家的共同努力,構建出了DNA的結構模型。
1.1學生活動一
讓學生自己閱讀教材上的故事 1.2小組討論
讓學生討論以下三個問題
1.2.1沃森和克里克在構建模型的過程中,利用了他人的哪些經驗和成果? 1.2.2沃森和克里克在構建模型的過程中,出現過那些錯誤?他們是如何對待和糾正這些錯誤的?
1.2.3有關DNA結構方面的幾個問題
1.2.3.1 DNA是由幾條鏈構成的?它具有怎樣的立體結構? 1.2.3.2 DNA的基本骨架是由那些物質組成的?他們分別位于DNA的什么部位?
1.2.3.3 DNA中的堿基是如何配對的?他們位于DNA的什么部位? 學生以小組為單位,合作討論,在學生討論時,逐組巡查,并參與進去,引導學生進行討論,使討論具有實效性和深刻性。
1.3學生展示
從班里抽出其中三個小組代表展示其討論成果,在展示過程中其他各小組認真傾聽、質疑、追問、爭辯,展示各自的不同觀點和見解。
1.4教師點評
根據小組展示的情況,及時點撥提升,給予評價。通過這個故事讓學生知道要善于利用他人的研究成果和經驗;善于與人他人交流和溝通,閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的,認識到合作精神的重要性。2.1學生活動二 在對DNA模型構建認識的基礎上,組織學生制作DNA雙螺旋結構模型。
2.2小組討論
根據大家所制作的模型,總結出的DNA雙螺旋結構的特點,有什么共同觀點和不同點。
2.3學生展示
展示DNA結構模型,總結出DNA分子的結構特點
⑴DNA分子是由兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。⑵DNA分子中的脫氧核苷酸和磷酸交替連接,排列在外側,構成基本骨架;堿基排列在內側。
⑶兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對,堿基配對的規律是A與T配對,G與C配對。堿基A與T、G與C之間的一一對應關系,叫堿基互補配對原則。
通過對比各小組制作的DNA模型,發現DNA分子結構特性:穩定性(①DNA都是由磷酸連結著脫氧核糖;②堿基互補配對),但是也有不同的地方,差異表現在DNA雙鏈堿基對的排列順序不同,堿基排列順序的千變萬化構成DNA分子的多樣性,因為其多樣性才可以貯存大量的遺傳信息。而特定的堿基排列順序構成每一個DNA分子的特異性。
2.4教師點評
指出大家都做得非常好,給與鼓勵和肯定,讓學生體會到成功的快樂,激發學生自主探究的主動性。
【幻燈片展示】展示多媒體課件中的圖片和DNA雙螺旋結構模型,進一步鞏固知識。
(三)課堂小結,強化知識
引導學生總結DNA分子的結構的知識要點,再通過幻燈片的形式展示出本節課要點并作進一步總結使學生構建知識體系。
(四)課堂練習,鞏固知識
做問題解決----評價單中課堂及時鞏固中習題的,進一步鞏固知識
在這節課的教學過程中,遵循以“教師為主導,學生為主體”的教學理念,教師的“導”立足于學生的“學”。根據高一年級學生的心理特征及其認知規律,在整個教學過程中根據“三·五·三”學導型課堂教學模式指導思想,鼓勵每個學生積極參與,放手讓學生自主探索的學習,主動地參與到知識形成的整個思維過程,構建自己的知識體系,求使學生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認識水平,從而達到預期的教學效果。
各位評委老師們,我的說課完畢,謝謝大家!
板書設計:
DNA的分子結構
一、DNA分子的化學組成
二、DNA分子雙螺旋結構模型的構建
三、DNA分子的特點
(1)兩條鏈:反相平行的雙螺旋結構(2)外側:磷酸+脫氧核糖---基本骨架
內側:堿基對,堿基通過氫鍵相連(3)堿基互補配對
第三篇:DNA分子結構和特點-教學設計
DNA的分子結構和特點(1課時)
一、教學理念
本節內容的知識較為基礎,又是分析講解結構及特點,因此運用數學中常用的“點、線、面、體”的方法來逐步進入,層層遞進地引導學生認識DNA的分子結構和特點。通過小組合作探究的方式,使學生能在此過程中體驗科學探究的過程,最后在小組間的交流、比較和歸納中水到渠成地得出DNA分子結構的主要特點。再輔以物理模型的展示,給學生一個感性認識,使學生對知識有了更深的理解。
二、學習者分析
本節課的教授對象是高二年級的學生,他們已經學習了核酸的元素組成等基礎知識,掌握了生物的生殖過程、染色體的化學組成等相關知識,在上節課中也懂得了DNA是生物主要的遺傳物質,這些都為本節課新知識的學習提供了必要的知識儲備。學生在上節課學習了DNA是主要遺傳物質之后,自然會產生類似“DNA憑什么可以成為遺傳物質?”的疑問,這就激發了學生學習本節內容甚至學習生物的興趣。
然而高二的學生盡管具備了一定的認知能力,但其思維的目的性、連續性和邏輯性還不完善,因此需要教師正確適時地加以引導;其次,學生更容易接受形象直觀的知識,其空間想象力不足,所以在學習本節內容是有必要通過直觀的模型構建或輔以動畫、視頻來幫助學生理解。
群體特征:異質程度高,規模為一個班級,整體印象積極好表現。
三、教材分析
本節課選自浙科版高二《生物學》必修二第三章第二節,內容包括DNA的分子結構、DNA分子的結構特點以及DNA的特性。本節課在學生學習了DNA是主要的遺傳物質之后,進一步闡述DNA分子作為主要的遺傳物質到底如何攜帶遺傳信息,引發學生對科學本質的探究。雖然學生對這一方面的知識沒有過多接觸,但知識結構較為清晰,具有一定邏輯性。同時,本節課的學習也為接下去了解DNA分子的復制、遺傳信息的表達打下基礎,因此,本節課對于學生的知識框架而言具有承上啟下的作用。
四、教學目標
1、知識目標:簡述DNA的分子組成;概述DNA分子結構及其特點;舉例說出DNA的特性在生活中的運用;
2、能力目標:通過對DNA雙螺旋模型建立科學研究方法的學習能夠獨立自主地建立模型,提高觀察、探索以及動手操作能力;養成看圖分析問題的能力;
3、情感目標:認識到多學科合作探究的重要性,體會科學探索的艱辛,樹立科學的價值觀。
五、重點與難點分析
1、教與學重點:概述DNA分子的結構及其特點;理解DNA雙螺旋結構;
2、教與學難點:DNA分子結構特點的分析;嘗試解釋DNA分子的特性。
六、教與學的方法 以講授法為主,多媒體與物理模型輔助,小組討論,獨立思考,真題復習加深理解。
七、教學準備
收集與DNA相關的時事資料或生活實事,DNA雙螺旋結構的物理模型,制作與課題相關的多媒體課件。
八、教學過程
1、創設情境,導入新課
利用生活實事創設情境:李某向哺乳期妻子張某提出離婚,按照法律,丈夫不能向哺乳期妻子提出離婚,可是法院竟判張某賠償李某14.5萬元,因為李某發現孩子不是他親生的。教師提出問題:李某是怎樣發現的呢?(預設答案:DNA鑒定),我們之前學習到DNA是主要的遺傳物質,因此DNA鑒定是一種好辦法,教師進一步提問:DNA為什么能作為主要遺傳物質呢?要解決這個問題,就要學習本節課內容:DNA的分子結構和特點。
2、明確DNA的分子組成
請學生獨立自主地閱讀教材內容,簡單認識DNA的分子組成,提問:①DNA的基本組成元素有哪些?(預設答案:C、H、O、N、P)②DNA分子的基本組成單位是什么?有哪些部分物質組成?(預設答案:脫氧核苷酸。由磷酸、脫氧核糖、堿基組成)③脫氧核苷酸有幾種?分別是?(預設答案:4種,A、T、G、C)。學生根據自身基礎以及自學的知識很容易能回答上述問題,在教師的引導下,請全班學生大聲讀出每一種脫氧核苷酸的名稱,并請同學們嘗試畫出DNA的基本單位,教師在黑板上畫出脫氧核苷酸的結構。
3、探索DNA分子的結構特點
給學生分組后,教師引導學生從“點、線、面、體”學習DNA分子的結構特點: ② 點:請學生再次說出DNA的基本組成單位,及時強化知識點,加深記憶; ②線:請小組合作探究剛才畫出的一個脫氧核苷酸如何連成一條?在學生討論的過程中請幾個畫得具有代表性的小組去黑板上展示討論結果,教師請全班同學檢查是否有錯誤并作出正確圖形與解釋;
③面:請小組合作探究怎樣把兩條DNA單鏈連起來并嘗試歸納其特點。請小組代表回答后教師解釋說明,使學生體驗科學探究的過程,并在過程中養成合作探究、積極思考、勇于嘗試的科學習慣;
④體:我們知道生物界很有名的沃森和克里克提出了DNA的雙螺旋結構,那DNA是怎樣從我們剛才說的兩條鏈組成的平面圖形變成立體的雙螺旋結構的呢?教師展示DNA雙螺旋結構的物理模型:先與學生一起認識物理模型的各個組成部分,然后在此基礎上引導學生自行總結歸納DNA雙螺旋結構的內容,并與學生一起分析模型歸納出DNA的3個特性。通過展示物理模型,增加學生的感性認識,同時也鍛煉的學生的觀察力和總結歸納的能力。
4、新知鞏固,聯系反饋
通過ppt上展示的一道關于DNA分子結構及其特點的練習題,請學生們一起回答,指出DNA分子的3個特點與3個特性。再通過3道真題加以鞏固新知,從學生的回答中及時進行修正和彌補知識上的不足,完善整體知識體系的建構。
5、課堂小結
在時間許可的條件下,請學生總結本節內容體系。
6、課后練習反饋
布置與本節內容相關的練習,獲取反饋信息,及時做好補救教學。
九、教學設計反思
本節課由于較為基礎,因此使用了講授法進行教學,知識點的講解過程可能會有一些枯燥,因此需要教師及時地調動課堂氣氛,在學生分組討論的過程中,教師也要在教師中游走,注意觀察或參與各小組的討論中。最后使用的DNA雙螺旋結構的物理模型帶給學生感性認識,體現了直觀性的教學原則。
附:板書設計
第四篇:如何使DNA分子結構的教學設計與學生生活相聯系
如何使DNA分子結構的教學設計與學生生活相聯系
作者: 李正楊(高中生物
重慶市長壽區生物一班)評論數/瀏覽數: 5 / 18 發表日期:
2011-06-23 11:06:56
《生物課程標準》基本理念之一是“注重與現實生活的聯系”,使學生在現實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念.教師在設置教學情境,突破教學重難點以及引導學生在知識的運用等各個環節上,都應該緊密結合學生的生活實際和社會實踐,結合生物學科特點,做到有機結合,達到最好的教學效果。“講授——演示”的教學方法可以在很大程度上幫助這一理念的實施。教學中運用問題式講授,結合演示方法,使學生對抽象難懂的生物學概念進行深入理解掌握。
一、引入新課
教師:“同學們經常聽到:他,和他爹脾氣一樣暴躁,真是老虎養的豹子兒”或說到:“她和她媽媽一樣漂亮”,提問,這是什么現象?它與什么有關?學生自然回答出遺傳現象,與DNA有關。然后又問:那么DNA位于細胞的哪個結構部分?在什么地方?通過學習過的知識,學生答:在細胞核的染色體上。
教師,“我們知道細胞核是細胞重要部分,他是細胞的“大腦”,所以說,今天的內容是在一個微乎其微的世界里悄然發生的。” 多媒體資料展示,學生生活中與DNA息息相關的實際的例子。“5.12汶川大地震、海地大地震、客機失事事故”的圖片,小議:死者尸體被高度破壞,要如何才能辨認出親屬的尸體呢?學生大概能說出“DNA鑒定”。教師大致講解,DNA鑒定技術就是比對死者和直系親屬DNA結構的相似度,從而引出下面關于DNA結構的學習。
二、、認識DNA的分子結構
1、多媒體展示DNA結構發現的自然科學史,包括科學家,相關支持的技術等。通過上述鋪墊,擴展了學生們的知識面,補充了許多生物學認知材料,喚起學生學習欲望。了解自然科學史,有助于潛移默化地培養學生的探索意識。
2、教具演示DNA模型,教師帶領學生初步認識其結構特點
(1)平面結構:(教具演示)(請全體同學對該模型進行觀察,回答以下問題:)① 豎直方向上看,有什么特點?兩條豎線方向上的分子排布一致嗎?② 橫向來看,有什么特點?不考慮豎線上的分子的話,剩下的分子有什么特點?請根據教材內容說明,他們的不同顏色、連接方式代表什么?③ 對上述問題進行思考,學生分組討論,發表觀點。教師小結:DNA分子的平面構成。(2)立體結構:(教師講解,啟發學生思考:該模型如果看做一根稻索,請兩位同學上來為我們表演一下擰稻索。)鼓勵學生積極上臺參與,現場演示。教師給予提醒:其實這樣就是一個DNA分子的三維結構,將它立起來的時候注意方向,50多年前它誕生的時候是呈逆時針旋轉上升。教師小結:DNA分子立體結構的特點。
3、學生自己動手搭建DNA結構模型,切身體會DNA結構特點
教師提供搭建模型的材料,搭建順序,規定時間,確定分組原則和小組組長和組員。由于DNA與蛋白質結構形成非常相似,所以教師先回憶聯系蛋白質的結構,引導學生由蛋白質結構層次推測DNA的結構層次:脫氧核苷酸→兩個脫氧核苷酸連接→多核苷酸鏈→DNA平面結構→DNA空間結構。這樣就對搭建DNA結構模型有了大致的方向。然后學生按上述的順序動手搭建。在搭建的過程中,學生可能會遇到與科學家們類似的問題。如兩個脫氧核苷酸之間在哪個部位連?DNA有幾條鏈?兩條鏈怎么放置?兩條鏈靠什么方式相連?怎么螺旋?當學生出現疑問感到困惑時,教師就提供科學家們研究DNA結構的相關信息,引導學生利用這些信息不斷地糾正自己搭錯的模型。模型搭建好后,讓各小組展示模型,進行比較。通過比較教師引導學生得出DNA分子結構的多樣性、特異性、穩定性的特點。最后讓學生小結歸納DNA分子的結構及其特點。
4、形象生動的體會DNA分子的多樣性和特異性: 提問思考:模型中什么是不變的,什么是變化的?變化的部分有什么特點?學生小議后,教師講解:不變的是脫氧核糖和磷酸組成的骨架鏈,不變的是堿基對,變化的是堿基對的排列方式和排列順序。設置趣味小游戲,讓學生切實體會這一抽象的知識點。將學生分成四個組,讓二組、四組的同學手拉手,一組、三組的同學手拉手,然后再兩兩一列進行排隊,能有多少組合的可能? 教師小結:堿基對排序的千變萬化,使得DNA分子體現出多樣性和特異性,最終反映為生命形式的多樣性和特異性。也就是說,地球上有許許多多的生物,而這些生物彼此之間又存在或大或小的差異,構成一定的親緣關系。
通過上述教師形象的講授,多媒體和學生活動直觀的演示,穿插比喻的教學形式,對于DNA的分子結構,同學們就可以從感性認識出發,由淺入深,最終理解核心知識內容。
第五篇:DNA復制教案
第三章第3節《DNA的復制》教學設計
煙臺市福山一中宗健康
Email:health6631@163.com 設計思想
本節課突出對學生科學素質的培養,精心設計課堂教學,將科學探究的過程(提出問題——作出假設——演繹推理——實驗驗證,得出結論)作為本節課的教學主線,以求讓學生親身參與、體驗科學探究的過程,從而培養學生的科學精神和科學素養。教材分析
1、教材中的地位
本節課內容是人教版高中生物必修2第3章第三節。這一課時,是遺傳學的基本理論,在聯系DNA結構的基礎上,進一步闡明DNA通過復制傳遞遺傳信息的功能。學好這一課時,有利于學生對有絲分裂、減數分裂、遺傳規律等知識得理解和鞏固,對于學生深刻認識遺傳的本質非常重要。本節內容又是學習后面第5章內容的基礎,學好這一課時,有利于學生對基因突變、基因重組等內容的理解和掌握。
2、重點難點
重點:DNA分子復制的過程
難點:[探究DNA分子復制方式的探究;DNA分子復制的過程 學情分析
學生已經具有了DNA雙螺旋結構、有絲分裂、減數分裂的基本知識,在此基礎上,他們能夠掌握基本的思維方法,特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創造思維有了較大的發展。觀察力、記憶力、想象力有了一定的提高,認知活動的自覺性,認知系統的自我評價和自我控制能力也有了相應的發展。
由于本課時內容具有較高的抽象性,學生們會感到困難,因此在教學中,我除了引導學生自主、探索、合作學習以外,還通過啟發式教學,設置一定量的問題情境,來激發學生的學習興趣和進一步培養他們分析、歸納、概括能力。教學目標 1.知識目標:
(1)概述DNA分子的復制。
(2)探討DNA復制的生物學意義。2.能力目標:
(1)通過對DNA復制方式的推測,再次領悟假說—演繹法在科學研究中的應用(2)通過分組探究,增強合作意識,提高合作能力 3.情感態度與價值觀目標:
⑴認識到合作交流在科學研究中的重要性(2)認同技術的進步在探索遺傳物質奧秘中的重要作用。(3)認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程 教法、學法設計
(一)教法設計
結合教材的特點和學生實際,本課時主要采用探究式、啟發式教學法。引導學生探究DNA復制的方式,當學生遇到問題難以解決時,教師進行恰當的啟發,讓學生的探究過程得以順利進行。
(二)學法設計
本課時通過設疑,學生提出問題——作出假設——演繹推理——實驗驗證,得出結論。學生小組合作探究DNA復制的方式和復制的過程。教學用具
1、多媒體課件
PPT演示文稿(內有DNA復制過程的動畫)
2、探究DNA復制方式的材料
兩種顏色的長約8厘米的短繩或電線或紙條,每組12+16=28根
3、數碼相機
拍攝并展示學生推測的DNA半保留和全保留復制的結果
七、教學過程: 程序
教學活動
設計 意圖
教師活動
學生活動
導入新課 提出問題
展示有趣的游戲,根據性狀的遺傳,提出問題:人體內遺傳物質是什么?DNA具有那么精密的雙螺旋結構,要遺傳給后代會怎樣復制呢?
思考思考后回答
與學生比較生疏,通過有趣的導入,拉近距離,提高學生興趣
D N A 復制方式的推測 及實驗證據
分組討論 提出假說 實驗驗證 一個 DNA分子有兩條鏈,復制一次以后得到幾個DNA分子,幾條鏈?
如果最初的DNA的鏈我們用紅色表示,新合成的鏈都用藍色表示,你能設想出得到的DNA分子有可能是什么樣子嗎?
根據DNA分子的雙螺旋結構,你認為DNA復制的方式可能有哪幾種?
請同學們根據假設分組討論復制一代后的結果是什么?把手中的短繩粘在墊板上表示結果。教師展示部分小組的討論結果。
教師指導學生總結復制的方式有兩種可能,根據剛才的假設,表示出子二代的DNA情況。
回答: 2個,4條
學生分組分析討論,提出DNA復制的兩種假設:全保留復制和半保留復制。學生根據假設討論演繹并畫圖表示兩種復制的結果 小組間相互補充作出評價 各小組繼續探究并展示成果
培養學生的參與意識和培養學生的合作、探究的精神。并進一步運用假說-演繹法。
如何用實驗證明假說:
根據剛才我們的分析,我們若是能看到DNA分子不同顏色的鏈就好了,可是一般情況下,我們是看不到DNA分子的,哪位同學能幫我們想個辦法?
如果用15N標記親代DNA的兩條鏈,復制所用的原料為14N,親代子代之間就會有差別。可是單個的DNA分子是很小的,放在試管中,標記了我們也不可能區分開可以借用什么技術把不同的DNA分開?
介紹1958年Meselson和Stehl實驗過程,讓學生預測半保留復制和全保留復制各會出現什么樣的結果?并在墊板上畫出各代的DNA帶情況。
巡視學生的活動,記錄學生出現的問題,然后展示部分小組的討論情況。教師展示科學家的實際實驗結果。
回答:
用放射性同位素對DNA分子進行標記。密度梯度離心
在老師的啟發引導下,學生們分析得出預期結果:
如果是全保留復制,則離心后DNA條帶應該只有兩條;
如果是半保留復制,則離心后DNA條帶應該有三條,并畫出條帶的位置。
本模擬探索試驗的設計和運用,旨在激發學生探索和協作的興趣,培養學生的動手能力和思維能力。證明是 半保留復制
D N A 復制的過程探討
觀看動畫
組織學生觀看DNA復制的動畫。
讓同學思考DNA復制的大體過程和需要的條件,比較新合成的DNA和親代DNA,比較子鏈和母鏈,分析精確復制的條件
過程:解鏈——合成子鏈——螺旋 條件:
模板:兩條鏈分別作為模板 原料:四種脫氧核苷酸 能量:由ATP提供
酶:解旋酶、DNA聚合酶等
雙螺旋結構提供模板、堿基互補配對
學生可能說不全,老師引導學生補充完整。
思考其他 問題
DNA復制的 概念 時間 主要場所 特點
結合課本知識回答
自主學習
DNA復制的意義
DNA復制有什么意義?
傳遞遺傳信息
課堂小結
概括總結
總結本節課知識要點
鞏固基礎知識
當堂檢測
基礎知識測評
學生練習
檢驗學習效果
八、板書設計
第3節
DNA的復制
一、復制方式的推測: 半保留復制 全保留復制
二、半保留復制的實驗證據
三、復制的過程 過程: 條件: 特點:
四、意義:
九、鞏固練習
1、關于DNA分子復制的敘述,錯誤的是()
A.復制發生在細胞分裂間期
B.邊解旋邊復制
C.復制需要氨基酸和酶
D.復制遵循堿基互補配對原則 2.DNA分子的雙鏈在復制時解旋,這時下述哪一對堿基從氫鍵連接處分開()A.鳥嘌呤與胸腺嘧啶B鳥嘌呤與尿嘧啶 C鳥嘌呤與胞嘧啶 D.腺嘌呤與尿嘧啶 3.一個DNA分子復制后,新形成的子鏈()
A.是DNA母鏈的片段
B.和DNA母鏈之一完全相同 C.和DNA 母鏈都相同
D.和DNA母鏈稍有不同
4.某雙鏈DNA分子,經3次復制后,所得到的第四代DNA分子中,含有原親代DNA鏈的分子數是()A.1
B.2
C.3
D.4
5、一條染色體含有一個雙鏈DNA分子,經復制后,一條染色單體含有()
A、兩條雙鏈DNA分子
B、一條雙鏈DNA分子
C、一條單鏈DNA分子
D、四條雙鏈DNA分子
6.用15N標記的一個DNA分子,放在含有14N 的培養基中復制三次,則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA單鏈的比例依次是
A 1/2,1/4
B 1/4,1/8C 1/4,1/16
D 1/8,1/8
7、含有32P或31P的磷酸,兩者化學性質幾乎相同,都可參與DNA分子的組成,但32P比31P質量大。現將某哺乳動物的細胞移至含有31P磷酸的培養基中,連續培養數代后得到G0代細胞。然后將G0代細胞移至含有32P磷酸的培養基中培養,經過第1、2次細胞分裂后,分別得到G1、G2代細胞。再從G0、G1、G2代細胞中提取出DNA,經密度梯度離心后得到結果如圖。由于DNA分子質量不同,因此在離心管內的分布不同。若①、②、③分別表示輕、中、重三種DNA分子的位置,請回答:
(1)圖中①、②兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是:條帶①,條帶②。(2)G0、G1、G2三代DNA分子離心后的試管分別是圖中的:G0
G1
,G2。
(3)G2代在①、②、③三條帶中DNA數的比例是。
(4)上述實驗結果證明DNA的復制方式為。DNA的自我復制能使生物 的保持相對穩定。