人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)及反思-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

教學(xué)基本信息
課題
§3.2 DNA的結(jié)構(gòu)
學(xué)科
生物學(xué)
學(xué)段：高中
年級(jí)
一年級(jí)
教材
書(shū)名：生物學(xué)必修2遺傳與進(jìn)化
出版社：人民教育出版社出版日期：2019年 9 月
教學(xué)設(shè)計(jì)參與人員
姓名
單位
設(shè)計(jì)者
高成
北京大學(xué)附屬中學(xué)
實(shí)施者
高成
北京大學(xué)附屬中學(xué)
指導(dǎo)者
田樹(shù)青
北京市海淀教師進(jìn)修學(xué)校
課件制作者
高成
北京大學(xué)附屬中學(xué)
其他參與者
蔡磊
中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)
教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)目標(biāo)：
1.概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)
2.回顧科學(xué)史，通過(guò)對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)歷程的回顧，理解并認(rèn)同交流合作和多學(xué)科交叉在科學(xué)發(fā)展中的作用。
3.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
教學(xué)重點(diǎn)：
（1）DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。
（2）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作。
教學(xué)難點(diǎn)：
DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程

教學(xué)環(huán)節(jié)
主要教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
引入新課
首先帶領(lǐng)學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容：
（1）孟德?tīng)柵c1866年發(fā)表了孟德?tīng)栠z傳定律的相關(guān)論文，明確遺傳因子的分離和自由組合定律，發(fā)現(xiàn)了遺傳重要的數(shù)學(xué)規(guī)律，提出了性狀等重要的遺傳學(xué)概念，確認(rèn)遺傳因子可以控制性狀。他是遺傳學(xué)的奠基者。
（2）1903年，當(dāng)孟德?tīng)柖杀粡V泛認(rèn)可后，隨著科學(xué)家對(duì)有絲分裂和減數(shù)分裂的深入認(rèn)識(shí)和染色體行為的深入探索，薩頓提出了遺傳因子在染色體上的假說(shuō)。
（3）1910年摩爾根通過(guò)著名的白眼果蠅雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了薩頓的假說(shuō)，確認(rèn)控制紅眼和白眼這一對(duì)相對(duì)性狀的基因在果蠅的X染色體上，驗(yàn)證了薩頓的假說(shuō)。摩爾根也因?yàn)樗囊幌盗羞z傳學(xué)研究成果獲得了1933年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
（4）摩爾根之后，格里菲斯和艾弗里針對(duì)肺炎雙球菌這一致病微生物的致病機(jī)制研究確認(rèn)DNA分子是將無(wú)毒性的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型菌的物質(zhì)。
（5）接下來(lái)，赫爾希和蔡斯通過(guò)噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)更進(jìn)一步，直接證明DNA是真正的遺傳物質(zhì)。
以上研究通過(guò)縝密的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了DNA是生命的遺傳物質(zhì)。
以薛定諤《生命是什么？》一書(shū)的論述“生命的基本特征就是能夠儲(chǔ)存和傳遞信息，亦即遺傳密碼能夠代代相傳。基因是活細(xì)胞的關(guān)鍵組成部分，要懂得什么是生命，就必須知道基因是如何發(fā)揮作用的?！苯Y(jié)合生物學(xué)有一個(gè)基本觀點(diǎn)，即生物體的結(jié)構(gòu)和功能相互適應(yīng)。
退出本節(jié)課的核心內(nèi)容
串聯(lián)知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)體系，引出科學(xué)問(wèn)題——DNA的空間結(jié)構(gòu)是什么？我們?yōu)槭裁匆宄﨑NA的空間結(jié)構(gòu)。
新知學(xué)習(xí)
回顧科學(xué)史，從米歇爾開(kāi)始介紹DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)歷程。
瑞士科學(xué)家米歇爾在研究傷口膿細(xì)胞時(shí)從白細(xì)胞的細(xì)胞核中分離出一種他稱(chēng)為“核素”的化學(xué)物質(zhì)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)生殖細(xì)胞富含核素，核素在各種細(xì)胞中廣泛存在。細(xì)胞分裂前核素含量會(huì)顯著增加。而核素就是現(xiàn)在我們所說(shuō)的核酸。
德國(guó)科學(xué)家科塞爾和他的學(xué)生經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的水解和化學(xué)分析確認(rèn)米歇爾發(fā)現(xiàn)的核酸內(nèi)含有戊糖、磷酸、嘌呤和嘧啶這四種物質(zhì)，解析了核酸的分子構(gòu)成。其中，嘌呤類(lèi)物質(zhì)含有腺嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤；嘧啶類(lèi)物質(zhì)含有胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。
萊文在科塞爾工作的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，發(fā)現(xiàn)核酸有兩種，分別是脫氧核糖核酸和核糖核酸，即DNA和RNA。此后，萊文還發(fā)現(xiàn)核酸可被分解成含有一個(gè)嘌呤或者嘧啶、一個(gè)核糖或脫氧核糖和一個(gè)磷酸的片段,這樣的組合稱(chēng)為“核苷酸”。
從以上三位科學(xué)家的工作推知脫氧核苷酸是DNA的基本結(jié)構(gòu)單位，總結(jié)上述內(nèi)容并落實(shí)基礎(chǔ)。
查哥夫的研究——查哥夫法則的給出
威爾金斯和富蘭克林通過(guò)X射線衍射技術(shù)揭示DNA的空間結(jié)構(gòu)。
沃森和克里克對(duì)堿基配對(duì)的思考，強(qiáng)化歸納和演繹的科學(xué)思維。推出堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
鮑林的遺憾，總結(jié)科學(xué)探究的一般規(guī)律
理解DNA的基本構(gòu)成單位
理解新概念
基于查哥夫的實(shí)驗(yàn)事實(shí)與數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中抽提有效信息的能力。樹(shù)立尊重事實(shí)和證據(jù)，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的求知態(tài)度。
培養(yǎng)歸納與演繹、抽象與概括的科學(xué)思維，了解X射線衍射的基本原理，培養(yǎng)多學(xué)科交叉思維
強(qiáng)化歸納和演繹的科學(xué)思維。
提出新概念對(duì)科學(xué)研究的重要性
總結(jié)提升
總結(jié)本節(jié)課程基本知識(shí)點(diǎn)。
組織實(shí)驗(yàn)活動(dòng)通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)加深對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解。
通過(guò)習(xí)題鞏固基礎(chǔ)內(nèi)容
引導(dǎo)學(xué)生反思建模方法的重要作用。
課后作業(yè)
布置學(xué)習(xí)任務(wù)：梳理基礎(chǔ)知識(shí)，布置思考問(wèn)題
鞏固本節(jié)學(xué)習(xí)的概念

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