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简答题 高中生物
2023-01-30

某版本高中生物学必修一教材中,“DNA的结构”的部分内容如下。

要求:
(1)确定本节内容的教学目标。(10分)
(2)设计相应的教学过程,以达成教学目标。(20分)

参考答案

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答案解析

(1)教学目标:
通过分析科学史相关资料,尝试构建DNA双螺旋结构模型,并概述DNA结构的主要特点。
通过对DNA双螺旋结构的探究,体会科学家基于实证提出假说并通过实验(观察)进行验证的过程。
通过讨论DNA双螺旋结构模型的构建过程,逐步树立严谨务实的求知态度和探索求真的科学精神,认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。
(2)教学过程:
 一、新课导入
教师请学生回顾DNA的基本组成单位(脱氧核苷酸)以及四种脱氧核苷酸的组成成分(磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,含氮碱基分别有A、T、C、G)。接着教师引导学生思考:四种脱氧核苷酸是如何构建成DNA的?DNA的结构是怎样的?由此导入新课。
 二、新课讲授
 1.构建脱氧核苷酸模型
教师提供曲别针、铁丝、纸片等材料,学生自由选择并动手组装四种脱氧核苷酸,组装完成后,教师请学生回答如下问题:①描述自己连接的脱氧核苷酸,什么代表磷酸基团?什么代表脱氧核糖?什么代表四种碱基?
(学生根据自己选择的材料进行回答。)②这几种材料如何连接构成脱氧核苷酸?(碱基和磷酸基团分别与脱氧核糖第一、五位的碳原子相连构成脱氧核苷酸。)
 2.构建脱氧核苷酸单链模型
教师讲述英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林,通过x射线衍射技术拍摄到了DNA的衍射图谱,发现DNA分子是长链的多聚体的科学事例,提问:四种脱氧核苷酸是如何连接成DNA单链的?教师用多媒体展示脱氧核苷酸的结构式,对其结构进行分析,引导学生说出脱氧核苷酸之间的连接方式。
(每个脱氧核苷酸通过其脱氧核糖第三位的碳原子与相邻脱氧核苷酸的磷酸基团相连接。构成脱氧核苷酸链。)
学生据此动手组装由四种脱氧核苷酸连接而成的DNA单链。
 3.构建DNA双螺旋结构模型
教师由问题“DNA分子是单链结构吗”激趣,讲述沃森和克里克等科学家以威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推测DNA呈双螺旋结构的科学事例。教师追问:DNA的两条链是通过什
么方式连接的?引导学生提出假设,进行探究。
假设①:DNA的两条单链通过脱氧核糖一磷酸连接。
假设②:DNA的两条单链通过碱基连接。
学生分小组,结合教师提供的资料(碱基、脱氧核糖等的亲水性,嘌呤、嘧啶的分子结构图,查哥夫对四种碱基进行定量分析等)对假设进行讨论和验证。
教师点评各小组的探究结果,并总结DNA的两条单链通过内部碱基连接,并且A与T连接.C与G连接,明确碱基互补配对原则。
学生根据上述结论动手制作DNA双链模型并展示,预设展示结果中DNA的两条单链有正向平行和反向平行两种情况。教师提出问题:哪种平行方式下,DNA能形成稳定的双螺旋结构呢?
教师通过多媒体向学生展示两条单链“正向平行”与“反向平行”的两种DNA结构模型,并引导学生观察。只有当两条单链反向平行时,内部的碱基才能通过氢键互补配对形成稳定的双螺旋结构。
 三、课堂小结
学生进一步完善小组构建的DNA双螺旋结构模型,并结合教材中的图片总结出DNA双螺旋结构的主要特点。教师对学生的回答进行纠正,并归纳DNA的结构特点。

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