DNA结构（生物学名词）

DNA结构

生物学名词

本词条针对高一生物《生物的DNA结构》内容章节，采用“问题解决教学”进行教学设计。教学设计思路明确，按照“引入－－分析问题－－建立模型－－了解DNA双螺旋结构－－探究DNA形成机制－－实践练习――交流评价－－作业”的流程完成教学过程的设计。

学科信息

科目：生物 教学对象：高中一年级

课时：2教学环境：多媒体教室

学习内容分析

本节课的教学内容是新人教版必修二，第三章第二节内容。是在之前几节课学生已经学习并了解遗传物质必须具备的条件以及DNA时主要的遗传物质的基础上，学习DNA的结构并了解DNA工作原理。

线粒体DNA（mitochondrial DNA,mtDNA）是特殊的遗传物质,具有母系遗传、高突变率、高拷贝数和无重组特性,广泛应用于进化遗传学、法医学和分子诊断等领域。

学习者特征分析

经过前面的学习，学生已经了解了DNA是主要的遗传物质，以及遗传物质能够精确地复制自己,并传给子代；能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有贮存大量遗传信息的能力；结构比较稳定等特性。对DNA的功能以及机构已经有了初步的了解。但由于DNA组成和碱基配对及其涉及的有关化学方面知识等内容的学习有一定难度，所以学生对DNA结构的理解、构建存在一定难度。

学科目标

1、认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论在生物学的研究中，多学科知识的综合应用。

2、初步形成遗传物质的结构与功能相统一的观点。

媒体资源

教学内容 学生活动 教师的组织和引导 设计意图及理论依据

问题导入，创设情境：Flash动画展示获取 生物信息材料，克隆、中关村DNA雕塑、 DNA邮票、人类基因组等等。 学生进行观察、比较、思考、讨论 问题导入：教师播放多媒体课件， 在学生讨论的基础上引出DNA的 结构是什么？ 利用多媒体画面，导入新课，有利于吸引 学生的注意，能有效调动学生学习兴趣， 激发学生兴奋点，唤起学生强烈求知欲。

温故知新：回顾DNA的基本化学组成知识。 学生思考并回答问题 教师作出肯定和鼓励学生并播放 课件 为后面学习新知识作铺垫。

类比推理：氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。提出问题：脱氧核苷酸是如何组成 DNA长链的呢？ 学生思考并回答问题 教师补充和鼓励学生探索。 转入本节课内容DNA结构的学习

自主学习，合作交流：阅读分析两位科 学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。 学生带着问题阅读课文。 策划学生活动 undefined

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及时反馈，拓展应用 学生思考讨论 出示相关的习题 培养学生解决实践问题的能力。

引导1：上述资料中涉及到哪些学科 的知识和方法？这对你理解生物科 学的发展有什么启示？

引导2、威尔金斯将与罗莎琳德·富兰克林的研究成果不经她允许地分享给沃森和克里克，最终发现了DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

培养学生自主学习的能力，分析解决问题的能 力及思维能力。

启迪学生要善于利用他人的研究成果和经验； 要善于与他人交流和沟通；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有 兴趣和激情。

总结DNA分子结构的特点：

（1）DNA 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。

（2）DNA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，即：A和T配对，G和C配对。（碱 基互补配对原则）

策划学生活动

引导3：DNA分子是由几条链组成的， 链间的空间关系是什么？

引导4：DNA分子的主链是由什么组 成的？排列在什么位置？

引导5：DNA分子中的碱基排列在哪 里？有什么规律吗？

归纳总结，帮助学生完成“由感性到理性、由具 体到抽象的认知过程。这符合学生的认识规律， 掌握知识与发展智力相统一的规律，教师主导作用 和学生主体作用相统一的规律，也体现教学的直观 性、启发性原则。

1、《DNA分子的结构》PPT课件。

2、DNA双螺旋结构模型组件（一组一套）。

3、实物投影仪。

教学重点与难点

重点

1、DNA分子结构的主要特点。

2、制作DNA双螺旋结构模型。

3、碱基互补配对原则。

难点

DNA分子结构的主要特点。

教学目标

知识目标

1、概述DNA分子结构的主要特点。

2、依据碱基互补配对原则，推算DNA分子的碱基比例，学会用数学语言描述生命现象。

能力目标

1、制作DNA分子双螺旋结构模型。

2、以DNA模型为依托，培养空间想像能力及分析问题的能力。

情感态度与价值观目标：

备注说明

1、在教学中将DNA结构模型的建构分解，以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入，由简单到复杂，符合学生的认知规律，有利于学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构。

2、本节课将DNA分子双螺旋结构模型的建构这个验证型实验大胆地改为探究型实验，学生能跟随教师提供的资料，主动参与探究过程，由被动的接受知识变为主动的探究知识、获取知识。在探究中学生能自己发现问题，分析问题，解决问题，培养学生的生物学素养和分析解决问题的能力。

3、DNA分子双螺旋结构模型的建构完成后，有关DNA分子结构的相关知识都由学生分析讨论得出，这使学生观察模型、分析模型得出理性认识的能力得到了很好的锻炼。最后，本节课将后面的碱基对序列的探究整合提到了这里，由于更直观教学效果更好。

4、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。

参考资料

1.中国不同人群线粒体DNA遗传多样性研究进展·中国知网