2024-2025學(xué)年高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)錄2 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)錄2新人教版必修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析2024-2025學(xué)年高中生物第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)錄2新人教版必修2。本節(jié)課圍繞DNA分子結(jié)構(gòu)這一核心，通過實(shí)驗(yàn)和理論講解，使學(xué)生了解DNA的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制機(jī)制，為后續(xù)學(xué)習(xí)基因表達(dá)打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)探究方法分析DNA結(jié)構(gòu)的實(shí)踐能力，提升科學(xué)思維和邏輯推理能力。通過實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的科學(xué)觀念，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和合作精神，增強(qiáng)生物學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課前，已具備基本的生物學(xué)知識(shí)，包括細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳信息等概念，以及DNA作為遺傳物質(zhì)的基本認(rèn)識(shí)。然而，對(duì)于DNA分子的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，如雙螺旋模型、堿基配對(duì)規(guī)則等，學(xué)生可能只有初步的了解。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對(duì)生物學(xué)學(xué)科普遍保持較高興趣，尤其是對(duì)遺傳和基因的奧秘。學(xué)生的能力方面，具備一定的觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實(shí)驗(yàn)和直觀演示來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過閱讀和理論分析來理解。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在理解DNA分子結(jié)構(gòu)時(shí)可能遇到的困難包括對(duì)復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的想象和抽象，以及對(duì)堿基配對(duì)等微觀機(jī)制的理解。此外，實(shí)驗(yàn)操作中的誤差處理和數(shù)據(jù)分析能力也是學(xué)生可能面臨的挑戰(zhàn)。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合多媒體課件，系統(tǒng)講解DNA分子的結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生建立清晰的知識(shí)框架。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手，加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)及其復(fù)制機(jī)制的理解。

3.討論法：組織學(xué)生分組討論，激發(fā)思維，培養(yǎng)合作探究能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體課件：展示DNA結(jié)構(gòu)模型和實(shí)驗(yàn)操作步驟，直觀教學(xué)。

2.3D模型：利用3D打印技術(shù)，展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生的空間想象力。

3.互動(dòng)軟件：運(yùn)用交互式軟件，進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M，提高學(xué)生參與度和學(xué)習(xí)效果。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示DNA在自然界中的重要作用，如遺傳信息的傳遞，提出問題：“DNA是如何保持其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的？”以此引發(fā)學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的興趣。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳信息等基礎(chǔ)知識(shí)，幫助學(xué)生將新知識(shí)與已有知識(shí)建立聯(lián)系。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解DNA分子的基本結(jié)構(gòu)，包括磷酸骨架、堿基對(duì)和雙螺旋模型，強(qiáng)調(diào)DNA分子的穩(wěn)定性和方向性。

-舉例說明：通過展示DNA復(fù)制過程中堿基配對(duì)的實(shí)例，如A-T和C-G，幫助學(xué)生理解DNA復(fù)制的基本原理。

-互動(dòng)探究：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，提出問題：“如果DNA的堿基配對(duì)規(guī)則發(fā)生變化，會(huì)對(duì)生物的遺傳信息傳遞產(chǎn)生什么影響？”引導(dǎo)學(xué)生思考并分享觀點(diǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)操作（約30分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行DNA提取實(shí)驗(yàn)，觀察DNA的形態(tài)和顏色變化，加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí)。

-教師指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

4.模擬實(shí)驗(yàn)（約15分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：利用DNA結(jié)構(gòu)模型，模擬DNA的復(fù)制過程，觀察堿基配對(duì)和螺旋結(jié)構(gòu)的形成。

-教師指導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生分析模擬實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵步驟，如解旋、配對(duì)和連接，加深對(duì)DNA復(fù)制機(jī)制的理解。

5.應(yīng)用練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)，包括DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制和遺傳信息的傳遞。

-教師指導(dǎo)：針對(duì)學(xué)生的練習(xí)情況，進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，解答疑問，幫助學(xué)生掌握重點(diǎn)和難點(diǎn)。

6.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-教師總結(jié)：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，以及其在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。

-學(xué)生反思：引導(dǎo)學(xué)生思考DNA結(jié)構(gòu)對(duì)生物遺傳和進(jìn)化的意義，以及如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中。

7.布置作業(yè)（約5分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：布置課后作業(yè)，包括完成相關(guān)練習(xí)題和查閱資料，進(jìn)一步拓展知識(shí)面。

-教師指導(dǎo)：提醒學(xué)生按時(shí)完成作業(yè)，并鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-遺傳密碼表：介紹遺傳密碼表，展示不同堿基對(duì)的編碼信息，以及終止密碼子的作用。

-基因工程應(yīng)用：探討基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物、基因治療等。

-DNA測(cè)序技術(shù)：介紹DNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展歷程，包括Sanger測(cè)序、二代測(cè)序等，以及其在基因組學(xué)研究中的應(yīng)用。

-DNA結(jié)構(gòu)模型：展示不同類型的DNA結(jié)構(gòu)模型，如雙螺旋模型、環(huán)狀DNA等，幫助學(xué)生更好地理解DNA的立體結(jié)構(gòu)。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以查閱遺傳密碼表，了解不同堿基對(duì)對(duì)應(yīng)的氨基酸序列，以及終止密碼子在蛋白質(zhì)合成中的作用。

-建議學(xué)生關(guān)注基因工程技術(shù)的最新進(jìn)展，了解其在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

-學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)DNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展歷程，了解測(cè)序技術(shù)的原理和實(shí)際應(yīng)用，如人類基因組計(jì)劃。

-為了更直觀地理解DNA的立體結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以動(dòng)手制作DNA結(jié)構(gòu)模型，加深對(duì)雙螺旋模型的理解。

-學(xué)生可以閱讀相關(guān)科普文章或書籍，如《基因傳》、《DNA的故事》等，了解DNA在生物科學(xué)中的重要地位。

-建議學(xué)生關(guān)注DNA結(jié)構(gòu)在生物進(jìn)化中的作用，如物種形成和遺傳多樣性，以及DNA變異對(duì)生物性狀的影響。

-學(xué)生可以嘗試進(jìn)行DNA提取實(shí)驗(yàn)，親自操作并觀察DNA的形態(tài)和性質(zhì)，加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。

-建議學(xué)生參與相關(guān)的科學(xué)競(jìng)賽或?qū)嶒?yàn)活動(dòng)，如青少年科技創(chuàng)新大賽、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽等，提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-學(xué)生可以學(xué)習(xí)DNA結(jié)構(gòu)在生物信息學(xué)中的應(yīng)用，如生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫、基因注釋等，了解生物信息學(xué)的相關(guān)知識(shí)。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來觀察DNA在細(xì)胞分裂過程中的行為變化。請(qǐng)簡(jiǎn)要描述實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果和分析方法。

答案：實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備處于分裂期的細(xì)胞樣本。

b.使用熒光標(biāo)記的DNA探針，與細(xì)胞樣本中的DNA結(jié)合。

c.利用熒光顯微鏡觀察DNA在細(xì)胞核中的分布情況。

d.記錄DNA在不同細(xì)胞周期階段的位置和形態(tài)變化。

預(yù)期結(jié)果：DNA在細(xì)胞分裂前期集中在細(xì)胞核的一個(gè)區(qū)域，在分裂期開始解螺旋，并向兩極移動(dòng)，最后在分裂后期均勻分布在兩個(gè)子細(xì)胞核中。

分析方法：通過對(duì)比不同細(xì)胞周期階段DNA的位置和形態(tài)，分析DNA在細(xì)胞分裂過程中的行為變化。

2.知識(shí)應(yīng)用題：

解釋為什么DNA分子具有獨(dú)特的穩(wěn)定性，并且能夠在生物體中可靠地傳遞遺傳信息。

答案：DNA分子的穩(wěn)定性主要源于其雙螺旋結(jié)構(gòu)。磷酸骨架的外側(cè)由磷酸基團(tuán)和五碳糖組成，而堿基對(duì)則在內(nèi)側(cè)通過氫鍵連接，形成穩(wěn)定的螺旋結(jié)構(gòu)。此外，DNA分子的方向性確保了遺傳信息的準(zhǔn)確復(fù)制，即每個(gè)堿基只能與其特定的互補(bǔ)堿基配對(duì)。

3.解答題：

描述DNA復(fù)制過程中的半保留復(fù)制的概念，并解釋其生物學(xué)意義。

答案：DNA的半保留復(fù)制是指每個(gè)新生成的DNA分子包含一個(gè)來自親代DNA的模板鏈和一個(gè)新合成的互補(bǔ)鏈。這種復(fù)制方式確保了遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞，使得后代細(xì)胞能夠保持與親代細(xì)胞相同的遺傳信息。

4.案例分析題：

分析以下案例，討論基因突變對(duì)生物體可能產(chǎn)生的影響。

案例描述：一個(gè)基因突變導(dǎo)致某動(dòng)物體內(nèi)DNA合成速度減慢，該突變可能位于哪個(gè)階段？對(duì)生物體有何潛在影響？

答案：該基因突變可能位于DNA復(fù)制階段。DNA復(fù)制速度減慢可能導(dǎo)致細(xì)胞分裂延遲，進(jìn)而影響個(gè)體的生長(zhǎng)和發(fā)育。如果該突變發(fā)生在關(guān)鍵的生長(zhǎng)階段，可能導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育不良甚至死亡。

5.創(chuàng)新設(shè)計(jì)題：

設(shè)計(jì)一種方法來檢測(cè)水環(huán)境中DNA污染的情況。

答案：設(shè)計(jì)一種基于PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）的DNA污染檢測(cè)方法。具體步驟如下：

a.收集水樣，提取其中的DNA。

b.設(shè)計(jì)并合成特異性DNA引物，針對(duì)已知的水生生物DNA序列。

c.使用PCR技術(shù)擴(kuò)增提取的DNA樣本。

d.通過電泳分析PCR產(chǎn)物，判斷是否存在特定水生生物的DNA序列，從而判斷水環(huán)境中是否存在DNA污染。教學(xué)反思與改進(jìn)八、教學(xué)反思與改進(jìn)

各位同行，今天我想和大家分享一下我對(duì)本節(jié)課的反思和改進(jìn)思路。首先，我覺得教學(xué)的效果如何，很大程度上取決于我們對(duì)課堂的把握和學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受程度。以下是我對(duì)本次教學(xué)的幾點(diǎn)反思和未來改進(jìn)的方向。

首先，我覺得課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié)挺關(guān)鍵的。雖然我通過問題激發(fā)起了學(xué)生的興趣，但我覺得還可以更加多樣化。比如，可以結(jié)合一些有趣的視頻或者動(dòng)畫，讓學(xué)生在輕松的氛圍中自然地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。我打算在下次課上嘗試一些新的導(dǎo)入方式，比如使用一些與DNA結(jié)構(gòu)相關(guān)的科普小故事，或者展示一些DNA在自然界中的實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生在故事中體會(huì)到生物學(xué)的魅力。

其次，我在新課呈現(xiàn)環(huán)節(jié)中使用了多媒體課件和3D模型，這確實(shí)增強(qiáng)了課堂的直觀性和互動(dòng)性。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于模型的理解并不夠深入，他們可能更習(xí)慣于通過文字和圖片來學(xué)習(xí)。因此，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，除了使用模型和課件，還會(huì)增加一些板書的內(nèi)容，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)通過書寫和繪畫來加深對(duì)知識(shí)的記憶和理解。

然后，我在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中安排了DNA提取實(shí)驗(yàn)，但遺憾的是，由于時(shí)間關(guān)系，我們并沒有完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。有些學(xué)生對(duì)此感到有些失望。我認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，它不僅能夠幫助學(xué)生理解理論知識(shí)，還能提高他們的實(shí)踐操作能力。所以，我決定在未來的教學(xué)中，即使是時(shí)間有限，也要確保學(xué)生能夠完成至少一部分實(shí)驗(yàn)，哪怕是一個(gè)簡(jiǎn)單的步驟。

接著，我在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)中布置了一些課后練習(xí)題，但我覺得這些練習(xí)題的難度可能有些不一致，有的題目太簡(jiǎn)單，有的則相對(duì)復(fù)雜。我意識(shí)到，我應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來調(diào)整練習(xí)題的難度，確保每個(gè)學(xué)生都能在練習(xí)中得到提升。我打算在下次課之前，先對(duì)學(xué)生的練習(xí)情況進(jìn)行評(píng)估，然后根據(jù)評(píng)估結(jié)果來調(diào)整練習(xí)題的難度。

最后，我覺得教學(xué)反思本身就是一個(gè)持續(xù)的過程。我會(huì)在課后認(rèn)真回顧這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和學(xué)生反饋，思考哪些地方做得好，哪些地方需要改進(jìn)。我會(huì)記錄下自己的思考，并制定具體的改進(jìn)措施，比如：

-在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，嘗試更多樣化的教學(xué)手段，比如利用社交媒體進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生提前了解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

-在新課呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，增加學(xué)生互動(dòng)的機(jī)會(huì)，比如小組討論、角色扮演等，讓學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)。

-在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與實(shí)驗(yàn)，即使是簡(jiǎn)單的步驟，也要讓他們動(dòng)手實(shí)踐。

-在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，設(shè)計(jì)分層練習(xí)，讓不同水平的學(xué)生都能得到鍛煉。

我相信，通過不斷地反思和改進(jìn)，我們的教學(xué)效果一定會(huì)得到提升。謝謝大家的聆聽。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了DNA分子的結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)非常重要的知識(shí)點(diǎn)。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解到DNA分子的基本組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及復(fù)制機(jī)制。以下是我們本節(jié)課的主要內(nèi)容：

1.DNA分子的組成：DNA由磷酸、五碳糖和四種堿基（腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶）組成。

2.DNA分子的結(jié)構(gòu)：DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條反向平行的鏈組成，通過堿基配對(duì)相互連接。

3.堿基配對(duì)規(guī)則：A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，這種配對(duì)方式保證了DNA復(fù)制過程中的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

4.DNA復(fù)制：DNA復(fù)制是一個(gè)半保留復(fù)制過程，每個(gè)新生成的DNA分子包含一個(gè)來自親代DNA的模板鏈和一個(gè)新合成的互補(bǔ)鏈。

5.DNA結(jié)構(gòu)的重要性：DNA分子作為遺傳物質(zhì)，在生物體中起著傳遞遺傳信息、維持生物體穩(wěn)定性和調(diào)控生命活動(dòng)等重要作用。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.選擇題：

（1）DNA分子的基本組成單位是（）

A.磷酸和五碳糖

B.堿基和五碳糖

C.磷酸和堿基

D.磷酸、五碳糖和堿基

答案：D

（2）DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不包括（）

A.雙螺旋結(jié)構(gòu)

B.堿基互補(bǔ)配對(duì)

C.磷酸骨架

D.兩條鏈的走向相同

答案：D

2.填空題：

DNA分子的復(fù)制過程稱為______，每個(gè)新生成的DNA分子包含一個(gè)來自親代DNA的______和一個(gè)新合成的______。

答案：半保留復(fù)制，模板鏈，互補(bǔ)鏈

3.簡(jiǎn)答題：

簡(jiǎn)述DNA分子在生物體中的重要