2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版必修第二冊主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)2班

3.授課時(shí)間：周四上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

親愛的小伙伴們，大家好！今天我們一起走進(jìn)高中生物的奇妙世界，揭開DNA結(jié)構(gòu)的神秘面紗。讓我們帶著好奇心和求知欲，開啟這節(jié)課的奇妙旅程吧！????核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。通過學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)，學(xué)生能夠理解遺傳信息的分子基礎(chǔ)，形成對(duì)生命現(xiàn)象的理性認(rèn)識(shí)。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生將提升科學(xué)探究的實(shí)踐技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性，這是理解DNA作為遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的關(guān)鍵。

②DNA分子的堿基配對(duì)規(guī)則，包括A-T和C-G的互補(bǔ)配對(duì)，這是學(xué)生需要掌握的核心概念。

③DNA分子復(fù)制的基本原理，特別是半保留復(fù)制的機(jī)制，這是遺傳信息傳遞的基礎(chǔ)。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①DNA分子結(jié)構(gòu)的立體空間想象，學(xué)生需要能夠從平面圖想象出三維結(jié)構(gòu)。

②DNA分子復(fù)制過程中的精確性和糾錯(cuò)機(jī)制，這涉及到復(fù)雜的生物化學(xué)過程。

③DNA分子結(jié)構(gòu)在遺傳信息傳遞中的作用，如何將結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與遺傳信息的表達(dá)聯(lián)系起來，這是一個(gè)綜合性的理解難點(diǎn)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(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)方法與策略1.采用講授法結(jié)合互動(dòng)式教學(xué)，通過生動(dòng)的語言和圖片展示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生直觀理解。

2.引入案例研究，分析DNA結(jié)構(gòu)在遺傳病診斷中的應(yīng)用，提高學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的能力。

3.設(shè)計(jì)小組討論活動(dòng)，讓學(xué)生探討DNA復(fù)制過程中的挑戰(zhàn)和解決方案，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)和批判性思維。

4.利用實(shí)驗(yàn)?zāi)MDNA復(fù)制過程，通過動(dòng)手操作加深學(xué)生對(duì)半保留復(fù)制原理的理解。

5.配合多媒體教學(xué)，如動(dòng)畫演示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基配對(duì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-親愛的同學(xué)們，今天我們來探索一個(gè)神秘的世界——DNA的世界。你們知道嗎，DNA就像是生命的“藍(lán)圖”，它決定了我們的長相、健康和許多其他特征。那么，DNA是什么樣的呢？它又是由什么組成的呢？今天，我們就來揭開DNA的神秘面紗。首先，請大家拿出筆記本，準(zhǔn)備好記錄下我們的探索過程。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-①雙螺旋結(jié)構(gòu)介紹

-我會(huì)展示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并解釋它的基本組成，包括磷酸骨架、堿基對(duì)和螺旋結(jié)構(gòu)。

-我會(huì)強(qiáng)調(diào)DNA分子的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如堿基配對(duì)規(guī)則和氫鍵的作用。

-②堿基配對(duì)規(guī)則講解

-我會(huì)使用圖片和動(dòng)畫演示A-T和C-G的堿基配對(duì)，幫助學(xué)生理解這一重要概念。

-我會(huì)提出問題：“如果A-T和C-G的配對(duì)規(guī)則改變，會(huì)發(fā)生什么？”讓學(xué)生思考并討論。

-③DNA復(fù)制原理

-我會(huì)講解DNA復(fù)制的過程，包括半保留復(fù)制和DNA聚合酶的作用。

-我會(huì)提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問題：“如果DNA復(fù)制過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，生物體會(huì)如何應(yīng)對(duì)？”引發(fā)學(xué)生的思考和討論。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

-①DNA模型搭建

-我會(huì)為學(xué)生提供DNA模型材料，讓他們親自搭建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，加深對(duì)結(jié)構(gòu)的理解。

-學(xué)生在搭建過程中，我會(huì)在旁邊指導(dǎo)，解答他們的問題。

-②堿基配對(duì)游戲

-我會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)堿基配對(duì)游戲，讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)A-T和C-G的配對(duì)規(guī)則。

-游戲結(jié)束后，我會(huì)請幾名學(xué)生分享他們的發(fā)現(xiàn)和感受。

-③DNA復(fù)制模擬實(shí)驗(yàn)

-我會(huì)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行DNA復(fù)制模擬實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)操作，讓他們親身體驗(yàn)DNA復(fù)制的復(fù)雜性。

-實(shí)驗(yàn)過程中，我會(huì)提醒學(xué)生注意觀察細(xì)節(jié)，并適時(shí)給予反饋。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

-①DNA結(jié)構(gòu)對(duì)遺傳信息傳遞的影響

-例如，討論DNA結(jié)構(gòu)變化可能導(dǎo)致遺傳疾病的原因。

-②DNA復(fù)制過程中的錯(cuò)誤與糾錯(cuò)機(jī)制

-例如，討論DNA聚合酶如何識(shí)別并修復(fù)復(fù)制過程中的錯(cuò)誤。

-③DNA技術(shù)在現(xiàn)代生物學(xué)中的應(yīng)用

-例如，討論DNA技術(shù)在基因編輯和生物制藥中的應(yīng)用。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-同學(xué)們，今天我們一起學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)、堿基配對(duì)規(guī)則和DNA復(fù)制的原理。大家要記住，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是其穩(wěn)定性和信息傳遞的關(guān)鍵，堿基配對(duì)規(guī)則是維持這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，而DNA復(fù)制則是遺傳信息傳遞的重要過程。

-我會(huì)請幾名學(xué)生分享他們今天的學(xué)習(xí)心得，并強(qiáng)調(diào)DNA結(jié)構(gòu)對(duì)于理解生命現(xiàn)象的重要性。

-最后，我會(huì)布置一個(gè)作業(yè)：思考DNA技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，并寫一篇短文表達(dá)自己的觀點(diǎn)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-遺傳密碼：介紹遺傳密碼的概念，包括三聯(lián)體密碼子、氨基酸編碼和遺傳密碼的簡并性等內(nèi)容。

-基因表達(dá)調(diào)控：探討基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制，如轉(zhuǎn)錄因子、RNA干擾和表觀遺傳學(xué)等。

-基因工程：介紹基因工程的基本原理和技術(shù)，如DNA重組、基因克隆和基因敲除等。

2.拓展建議：

-遺傳密碼學(xué)習(xí)建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生通過查找資料，了解遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)歷程和科學(xué)家的貢獻(xiàn)。

-提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻或動(dòng)畫，幫助學(xué)生直觀理解遺傳密碼的編碼過程。

-基因表達(dá)調(diào)控學(xué)習(xí)建議：

-引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)的科普文章，了解基因表達(dá)調(diào)控在生物體發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討基因表達(dá)調(diào)控在生物技術(shù)中的應(yīng)用前景。

-基因工程學(xué)習(xí)建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生參觀生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，了解基因工程實(shí)驗(yàn)的基本操作流程。

-提供基因工程相關(guān)的在線課程或教材，幫助學(xué)生深入理解基因工程的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用。

3.拓展資源：

-遺傳多樣性：介紹遺傳多樣性的概念、形成機(jī)制和重要性。

-人類基因組計(jì)劃：介紹人類基因組計(jì)劃的目的、成果和影響。

-環(huán)境因素對(duì)基因表達(dá)的影響：探討環(huán)境因素如溫度、光照和氧氣等對(duì)基因表達(dá)的影響。

4.拓展建議：

-遺傳多樣性學(xué)習(xí)建議：

-引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)的科普文章，了解遺傳多樣性的形成機(jī)制和生物多樣性的關(guān)系。

-組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地考察，了解不同地區(qū)的生物多樣性狀況。

-人類基因組計(jì)劃學(xué)習(xí)建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生查閱人類基因組計(jì)劃的官方報(bào)告和研究成果，了解人類基因組計(jì)劃的科學(xué)意義和社會(huì)影響。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討人類基因組計(jì)劃對(duì)醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和生物技術(shù)等領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。

-環(huán)境因素對(duì)基因表達(dá)的影響學(xué)習(xí)建議：

-提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或案例，讓學(xué)生了解環(huán)境因素對(duì)基因表達(dá)的影響。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目，探討環(huán)境因素對(duì)生物體基因表達(dá)的影響機(jī)制。

5.拓展資源：

-基因治療：介紹基因治療的概念、原理和應(yīng)用。

-基因編輯技術(shù)：介紹CRISPR-Cas9等基因編輯技術(shù)的原理和應(yīng)用。

-基因組學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)：介紹基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的概念、研究方法和應(yīng)用。

6.拓展建議：

-基因治療學(xué)習(xí)建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生了解基因治療的發(fā)展歷程和倫理問題，關(guān)注基因治療在臨床應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。

-組織學(xué)生參觀基因治療實(shí)驗(yàn)室，了解基因治療實(shí)驗(yàn)的基本操作流程。

-基因編輯技術(shù)學(xué)習(xí)建議：

-引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)的科普文章，了解基因編輯技術(shù)的原理和應(yīng)用。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目，探討基因編輯技術(shù)在基因治療和生物技術(shù)中的應(yīng)用前景。

-基因組學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)學(xué)習(xí)建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生了解基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的概念、研究方法和應(yīng)用。

-提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或案例，讓學(xué)生了解基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)在生物科學(xué)研究中的應(yīng)用。典型例題講解在講解DNA結(jié)構(gòu)這一章節(jié)時(shí)，以下是一些典型的例題，旨在幫助學(xué)生鞏固對(duì)DNA結(jié)構(gòu)及其復(fù)制原理的理解。

例題1：

DNA分子由兩條鏈組成，這兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，并且通過堿基配對(duì)相連。假設(shè)一條DNA鏈的序列為5'-ATGCGTACG-3'，那么另一條互補(bǔ)鏈的序列是什么？

答案：3'-TACGCATGC-5'

例題2：

在DNA復(fù)制過程中，如果發(fā)生了一個(gè)堿基對(duì)的替換錯(cuò)誤，即A被替換成了G，那么這個(gè)錯(cuò)誤在子代DNA中會(huì)被保留下來嗎？為什么？

答案：會(huì)被保留下來。因?yàn)樵贒NA復(fù)制過程中，如果發(fā)生了一個(gè)堿基對(duì)的替換錯(cuò)誤，這個(gè)錯(cuò)誤的堿基對(duì)會(huì)被復(fù)制到子代DNA中，因?yàn)镈NA聚合酶在合成新的DNA鏈時(shí)會(huì)遵循堿基配對(duì)規(guī)則。

例題3：

DNA復(fù)制是一個(gè)半保留過程，這意味著每個(gè)新的DNA分子包含一條來自原始DNA分子的鏈和一條新合成的鏈。如果原始DNA分子的序列是5'-ATCGTACG-3'，那么在第一次復(fù)制后，兩個(gè)子代DNA分子的序列分別是什么？

答案：子代DNA1：5'-ATCGTACG-3'（保留原始鏈）

子代DNA2：3'-TAGACGTCA-5'（新合成的鏈）

例題4：

在DNA復(fù)制過程中，如果發(fā)生了一個(gè)插入錯(cuò)誤，即在某個(gè)位置插入了一個(gè)額外的堿基A，那么這個(gè)錯(cuò)誤在子代DNA中會(huì)如何表現(xiàn)？

答案：這個(gè)插入錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致子代DNA中相應(yīng)的序列發(fā)生改變。例如，如果原始序列是5'-ATCGTACG-3'，插入一個(gè)A后變?yōu)?'-ATCGTAGCG-3'，那么在第一次復(fù)制后，子代DNA的序列將是5'-ATCGTAGCG-3'和3'-TAGACGCTCG-5'。

例題5：

DNA復(fù)制過程中，如果發(fā)生了一個(gè)缺失錯(cuò)誤，即在某個(gè)位置缺失了一個(gè)堿基C，那么這個(gè)錯(cuò)誤在子代DNA中會(huì)如何表現(xiàn)？

答案：這個(gè)缺失錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致子代DNA中相應(yīng)的序列發(fā)生改變。例如，如果原始序列是5'-ATCGTACG-3'，缺失一個(gè)C后變?yōu)?'-ATCGTACG-3'，那么在第一次復(fù)制后，子代DNA的序列將是5'-ATCGTACG-3'和3'-TAGACGTCG-5'。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.