一、教学目标
1． 知识方面：概述DNA分子结构的主要特点
2． 能力方面：制作DNA双螺旋结构模型；进行遗传信息多样性原因的探究
3． 情感态度和价值观方面：认同与人合作在科学研究中的重要性；体验科学探索不是一帆风顺的，需要锲而不舍的精神
二、教学重点
1． DNA分子结构的主要特点 2． 制作DNA双螺旋结构模型
三、教学难点
DNA分子结构的主要特点
四、教学方法 和用具
实验探究、发现式教学、讨论法、 演示法，DNA双螺旋模型教具，充分利用智慧课堂的优势及时对学生的学习情况进行评价和反馈。
五、教学设计思路
新课标理念下的高中生物教学要在“面向全体学生”的基础上“提高学生的生物科学素养”，采取多种教学形式，重视“探究性学习”，“注重与现实生活的联系”，使学生达成知识、能力、情感态度与价值观的协调一致。基于这个理念，在设计这节课时，我并没有按照教材中的顺序：先介绍沃森和克里克构建DNA双螺旋结构的研究历程，再概述DNA分子结构的特点，最后让学生动手尝试建构DNA双螺旋结构，加深对DNA分子结构特点的理解。而是先让学生依据4个科学研究资料，逐步探究如何构建脱氧核苷酸、单链、平面结构、立体空间结构，从而一步一步地构建出DNA双螺旋结构模型。通过探究构建模型的过程，学生就会自然地了解DNA双螺旋结构的基本内容，同时还体验了科学家的研究历程，能够学习到科学家善于捕获分析信息和严谨的思维品质及持之以恒的科研精神。然后以构建好的DNA模型为依托，让学生根据老师提出的问题分析模型、主动探究得出DNA结构的有关知识，再由学生总结出DNA双螺旋结构的主要特点。由于考虑到这个模型可以很好的解答遗传信息多样性，所以最后让学生比较不同组构建的DNA模型，分析探究得出DNA分子的特性。
六、教学过程
在正式上课之间先让学生通过预习填写学案，回顾必修一所学的知识。书写脱氧核苷酸和多核苷酸单链的片段，本节课DNA双螺旋模型构建的探究历程以及DNA的结构特点。 （一）DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸 。 1分子脱氧核苷酸 = 一分子磷酸 + 一分子脱氧核糖 + 一分子碱基
请学生将学案中画好的脱氧核苷酸的结构简式拍照上传，并从中挑选出几张图片进行讲解。（结构简式基本正确，但脱氧核糖的碳原子的标注错误很多）通过讲解使学生明白一分子脱氧核苷酸中碱基只连接在1号碳上，磷酸基团只连接在5号碳上，且三个基团数量相等。 P
5 4
3
2
1 碱基 碱基有四种类型，课件展示四种碱基的结构式（强调嘌呤的分子直径大于嘧啶），因此脱氧核苷酸也有四种。（课件展示）
发布习题，关于脱氧核苷酸的结构的相关内容，学生及时答题上传并分析数据，通过数据了解到这个知识点学生的掌握情况。
学生活动：请每位同学用手中的DNA结构组件拼接成1个脱氧核苷酸。
学生拼接模型，教师在旁观察并协助，强调3种基团的连接需要白色的化学键。 设计意图：先让学生通过学案回顾脱氧核苷酸的结构简式，通过动手操作感受各个基团的连接，并掌握脱氧核糖五个碳原子的位置以及与其他基团连接的规则。
资料2：1951年，美国生物学家鲍林，发现蛋白质的长链结构。由此启发：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
请学生将学案上画好的多核苷酸单链的片段拍照上传，注意学生对于磷酸二酯键的构建位置是否正确，从中选择几张图片讲解。相邻的脱氧核苷酸之间的连接依赖脱氧核糖的3号位的碳与相邻的磷酸基团之间的连接。
完成习题，关于多核苷酸单链的连接，及时发布和上传，分析数据。（通过数据显示学生掌握情况良好）
学生活动：试将单个脱氧核苷酸拼接成一条多核苷酸单链。
学生拼接模型，教师在旁观察并协助，强调注意白色的化学键的位置。以实物展台向听课老师展示学生拼接的过程。
设计意图：从学生的作业中找出错误并纠正，通过发布习题进行巩固，最后再亲手构建脱氧核苷酸单链，让学生实实在在地感受到由基本单位到形成单链的过程，记忆深刻。
资料3： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱。
教师介绍历史：当时世界上很多科学家都致力于DNA结构的研究，希望可以揭示遗传的奥秘。其中最著名的就是美国的科学家鲍林，英国皇家学院的威尔金斯和富兰克林以及英国剑桥大学的沃森和克里克。他们之间进行着激烈的竞争，但同时在研究成果上也有适度的交流。1951年，在意大利进行的生物大分子会议上，威尔金斯向人们展示了一张DNA的X射线衍射图谱。沃森也参加了会议并进行了详尽的记录，根据记录他和克里克认为DNA是一种螺旋结构，并着手搭建模型。由于沃森对晶体方面的知识比较匮乏记错了含水量，起初他们搭建了三链结构，但被富兰克林否定了。接着他们搭建双链结构，开始他们把碱基排列在外侧，磷酸和五碳糖排列在内侧，经多方面的验证这个模型也是错的。但是他们并没有气馁，调整思路，将碱基排列在内侧。考虑到DNA 的复制需求，他们把同种碱基排列在一起。DNA衍射图谱显示DNA 的直径是2nm，嘌呤比嘧啶的空间结构大，所以嘌呤与嘌呤配对2nm放不下，而嘧啶与嘧啶配对虽能放下但不容易形成稳定的化学键，且这样的模型造成DNA的结构粗细不等，不能保证DNA有稳定的直径，所以这样的模型又失败了。（屏幕展示两种错误的模型）
设计意图：介绍历史引起学生极大的兴趣，让学生感受到科学探究的不易，也带着学生一步步地思考，激起他们浓厚的求知欲。
资料4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量(A=T)，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量(G=C)。
得到这个信息，沃森和克里克将A和T配对，G和C配对，发现这样的配对使得碱基对的大小和直径相等，也保证了DNA有稳定的直径。A和T以两条氢键，G和C以三条氢键连接，可以看出GC碱基对更稳定。
简单总结碱基之间的对应关系，发布并完成习题，上传并分析数据。 学生活动：利用已连接好的DNA单链片段构建DNA双链平面结构
学生拼接模型，教师在旁观察并协助，并请每组展示模型。让学生将模型进行扭转，与DNA的空间结构图形进行对比，从而判断DNA的螺旋是左旋还是右旋。（右旋）
设计意图：引导学生构建双螺旋模型，6人一组共同合作探究活动，激发学生主动探索，体验合作探究的乐趣，寓教于乐，有效地调动学生学习的主动性，提高学生的创新能力和实践能力。
（二）DNA双螺旋结构的主要特点
请每组学生展示模型，引导学生观察模型并总结：
1. DNA由几条链组成？两条链的方向和关系如何?整体空间结构如何？
总结：DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构。
2. DNA的外侧和内侧分别是哪些结构？
总结：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;碱基在内侧。
3. DNA的两条链是通过什么结构形成整体？遵循什么原则？
总结：DNA分子两条链上的碱基通过氢键连结成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
（三）DNA分子的特性
1. DNA作为遗传物质必须要有一定的稳定性，哪些结构特点保证了DNA的稳定呢？
基本骨架
碱基互补配对原则 稳定性 稳定的双螺旋
2. 比较不同的DNA模型，哪些结构式不同的？
碱基对的排列顺序 多样性 特异性
设计意图：通过搭建双螺旋结构模型，学生已经在潜移默化中了解了DNA的结构特点和分子特性，所以最后看似难点的内容就在不经意间很轻松地被学生总结出来了，学生从中获得乐趣，也收获了成就感。
七、教学反思
1．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，由被动地接受知识变为主动地探究知识、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。
2．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。
3．在整节课中，充分体现了学生的主体地位，尽量留给学生更多的空间，更多的展示自己的机会，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围中，在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我、找到自信，体验成功的乐趣，树立学好生物和进行探究学习的信心。
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