2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)錄 新人教版必修第二冊(cè)

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)錄新人教版必修第二冊(cè)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中生物必修第二冊(cè)第三章基因的本質(zhì)第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)

3.授課時(shí)間：2024年10月15日星期一第3節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：通過探究DNA結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用模型建構(gòu)、科學(xué)推理等思維方法。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，觀察DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究精神。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：使學(xué)生認(rèn)識(shí)到DNA結(jié)構(gòu)研究對(duì)生物科學(xué)發(fā)展的意義，樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-核心內(nèi)容：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本特征，包括堿基互補(bǔ)配對(duì)原則、螺旋的幾何參數(shù)、DNA分子的穩(wěn)定性等。

-細(xì)節(jié)舉例：強(qiáng)調(diào)A-T、C-G的配對(duì)規(guī)則，讓學(xué)生理解氫鍵在堿基配對(duì)中的作用，以及堿基堆積力對(duì)DNA穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-難點(diǎn)內(nèi)容：DNA分子結(jié)構(gòu)的立體空間理解，包括螺旋的上升方式、堿基對(duì)的位置和方向等。

-細(xì)節(jié)舉例：學(xué)生可能難以直觀理解雙螺旋的立體空間結(jié)構(gòu)，教師可以通過模型演示或動(dòng)畫展示，幫助學(xué)生建立正確的空間想象能力。此外，理解DNA復(fù)制過程中的半保留復(fù)制機(jī)制也是一個(gè)難點(diǎn)，需要通過具體的實(shí)驗(yàn)原理和步驟講解來突破。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《高中生物必修第二冊(cè)》教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖、堿基互補(bǔ)配對(duì)表等圖表，以及相關(guān)的教學(xué)視頻。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備顯微鏡、載玻片、DNA模型等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)安全。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，布置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“你們知道我們的遺傳信息是如何存儲(chǔ)的嗎？”

展示一些關(guān)于DNA的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受DNA在生物體中的重要性。

簡(jiǎn)短介紹DNA的基本概念和它在生物體中的作用，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.DNA基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解DNA的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解DNA的定義，包括其作為遺傳物質(zhì)的角色。

詳細(xì)介紹DNA的組成部分，如磷酸、脫氧核糖和堿基，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.DNA案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解DNA結(jié)構(gòu)的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的DNA結(jié)構(gòu)案例進(jìn)行分析，如沃森和克里克發(fā)現(xiàn)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解DNA結(jié)構(gòu)的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)生物科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，以及DNA結(jié)構(gòu)研究在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)中的應(yīng)用。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與DNA結(jié)構(gòu)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如DNA變異與遺傳病。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)DNA結(jié)構(gòu)的重要性和意義。

過程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括DNA的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)DNA結(jié)構(gòu)在生物體遺傳信息傳遞中的核心作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用DNA結(jié)構(gòu)知識(shí)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-DNA的復(fù)制過程：介紹DNA復(fù)制的基本原理、半保留復(fù)制的概念以及復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)。

-基因表達(dá)與調(diào)控：探討基因在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)調(diào)控機(jī)制，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，以及調(diào)控基因表達(dá)的分子機(jī)制。

-基因突變與進(jìn)化：介紹基因突變的概念、類型及其在生物進(jìn)化中的作用，如自然選擇和基因流。

-基因工程技術(shù)：簡(jiǎn)述現(xiàn)代基因工程技術(shù)，如基因克隆、基因編輯和基因治療等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《基因的故事》等科普書籍，了解基因研究的背景和發(fā)展歷程。

-觀看教育視頻：推薦觀看關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)和功能的科普視頻，如“DNA結(jié)構(gòu)揭秘”等，以直觀的方式加深理解。

-參與科研項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科研項(xiàng)目，親身體驗(yàn)基因研究的實(shí)際過程。

-學(xué)習(xí)生物信息學(xué)：介紹生物信息學(xué)的基本概念和工具，如基因組數(shù)據(jù)庫和生物信息學(xué)軟件，引導(dǎo)學(xué)生了解基因數(shù)據(jù)分析的方法。

-探索基因與疾病的關(guān)系：通過查閱資料或參與社區(qū)活動(dòng)，了解遺傳性疾病的基本知識(shí)，如唐氏綜合癥、囊性纖維化等。

-設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)：利用在線模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，如PhETInteractiveSimulations，進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程的模擬實(shí)驗(yàn)。

-組織小組討論：引導(dǎo)學(xué)生就基因相關(guān)話題進(jìn)行小組討論，如基因編輯技術(shù)的倫理問題、基因隱私保護(hù)等，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

-制作DNA模型：讓學(xué)生動(dòng)手制作DNA模型，通過實(shí)際操作加深對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解。

-參加學(xué)術(shù)講座：鼓勵(lì)學(xué)生參加生物科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)講座，拓寬知識(shí)視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.回顧DNA的基本概念，強(qiáng)調(diào)其在生物體中的核心作用。

2.總結(jié)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特征，包括堿基互補(bǔ)配對(duì)原則、螺旋的幾何參數(shù)和DNA分子的穩(wěn)定性。

3.強(qiáng)調(diào)DNA復(fù)制過程中的半保留復(fù)制機(jī)制，以及其在遺傳信息傳遞中的重要性。

4.討論DNA結(jié)構(gòu)與生物多樣性和進(jìn)化的關(guān)系，說明基因突變?cè)谶M(jìn)化中的作用。

5.簡(jiǎn)要介紹基因工程技術(shù)的基本原理和應(yīng)用，如基因克隆、基因編輯和基因治療。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.選擇題：

-DNA分子中，A與T之間的連接是通過什么類型的鍵？（A.堿基對(duì)B.氫鍵C.磷酸二酯鍵D.堿基堆積力）

-DNA復(fù)制過程中，哪種酶負(fù)責(zé)將RNA模板上的核苷酸配對(duì)到DNA模板上？（A.聚合酶B.連接酶C.解旋酶D.核酸酶）

2.判斷題：

-DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條互補(bǔ)的鏈組成的，這兩條鏈的方向是相反的。（對(duì)/錯(cuò)）

-DNA復(fù)制是一個(gè)自我復(fù)制的過程，不需要任何酶的參與。（對(duì)/錯(cuò)）

3.簡(jiǎn)答題：

-簡(jiǎn)述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本特征，并解釋堿基互補(bǔ)配對(duì)原則對(duì)DNA穩(wěn)定性的意義。

-解釋半保留復(fù)制在遺傳信息傳遞中的重要性，并舉例說明其在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。

4.應(yīng)用題：

-假設(shè)你是一位科學(xué)家，正在研究一種新的基因編輯技術(shù)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用以驗(yàn)證該技術(shù)在改變特定基因序列方面的有效性。

5.討論題：

-討論基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究中的應(yīng)用前景，以及可能帶來的倫理和社會(huì)問題。內(nèi)容邏輯關(guān)系①DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本特征

-堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A與T配對(duì)，C與G配對(duì)。

-螺旋的幾何參數(shù)：螺旋的直徑、螺距、螺旋的上升方式。

-DNA分子的穩(wěn)定性：堿基堆積力、氫鍵的作用。

②DNA復(fù)制過程

-半保留復(fù)制：每個(gè)新合成的DNA分子包含一條來自親代DNA的鏈和一條新合成的鏈。

-復(fù)制酶：DNA聚合酶、解旋酶、連接酶等在復(fù)制過程中的作用。

③基因表達(dá)與調(diào)控

-轉(zhuǎn)錄：DNA模板上的遺傳信息轉(zhuǎn)錄成mRNA。

-翻譯：mRNA上的遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)。

-調(diào)控基因表達(dá)的分子機(jī)制：轉(zhuǎn)錄因子、RNA干擾等調(diào)控機(jī)制。

④基因突變與進(jìn)化

-基因突變：DNA序列的改變。

-突變的類型：點(diǎn)突變、插入突變、缺失突變等。

-基因突變?cè)谶M(jìn)化中的作用：自然選擇和基因流。

⑤基因工程技術(shù)

-基因克隆：將特定基因插入到載體中，進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)。

-基因編輯：利用CRISPR-Cas9等技術(shù)對(duì)DNA進(jìn)行精確修改。

-基因治療：將正?；?qū)牖颊呒?xì)胞，治療遺傳性疾病。重點(diǎn)題型整理1.實(shí)驗(yàn)題：

-題型：描述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提取實(shí)驗(yàn)步驟。

-答案：提取DNA的實(shí)驗(yàn)步驟通常包括細(xì)胞裂解、去除蛋白質(zhì)、DNA的沉淀和溶解等。

2.分析題：

-題型：分析DNA復(fù)制過程中的半保留復(fù)制原理。

-答案：半保留復(fù)制是指每個(gè)新合成的DNA分子中，一條鏈來自親代DNA，另一條鏈?zhǔn)切潞铣傻摹＿@種復(fù)制方式保證了遺傳信息的完整傳遞。

3.應(yīng)用題：

-題型：解釋基因編輯技術(shù)在治療遺傳性疾病中的應(yīng)用。

-答案：基因編輯技術(shù)，如CRISPR-Cas9，可以精確地修改DNA序列，修復(fù)或替換有缺陷的基因，從而治療遺傳性疾病。

4.綜合題：

-題型：結(jié)合DNA結(jié)構(gòu)和功能，解釋基因突變?nèi)绾斡绊懮镄誀睢?/p>

-答案：基因突變可能導(dǎo)致DNA序列的改變，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的合成。如果突變發(fā)生在關(guān)鍵基因上，可能會(huì)導(dǎo)致生物體出現(xiàn)異常性狀。

5.討論題：

-題型：討論基因技術(shù)在倫理和社會(huì)問題上的挑戰(zhàn)。

-答案：基因技術(shù)在倫理和社會(huì)問題上的挑戰(zhàn)包括基因隱私、基因歧視、基因編輯的濫用等。這些問題需要通過法律法規(guī)和倫理指導(dǎo)來解決。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.融入多媒體教學(xué)：在講解DNA結(jié)構(gòu)時(shí)，利用動(dòng)畫和視頻演示DNA雙螺旋的形成過程，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受和理解能力。

2.互動(dòng)式教學(xué)：設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在探討DNA復(fù)制和突變等概念時(shí)，培養(yǎng)合作和批判性思維能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對(duì)抽象概念的接受度：部分學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的立體空間理解存在困難，需要更多直觀的教學(xué)手段。

2.實(shí)驗(yàn)操作技能不足：由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，部分學(xué)生在實(shí)際操作中可能無法熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)單一：主要依賴期末考試來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，未能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和能力。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.增加實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)：在課時(shí)允許的情況下，安排更多實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，提高實(shí)驗(yàn)技能。

2.豐富教學(xué)手段：結(jié)合多種教學(xué)資源，如虛擬實(shí)