案例名称:DNA双螺旋结构的发现与启示
教学单位:生命科学学院 专业名称:生物科学 案例类型:(自编)
课程名称:分子生物学 授课教师:晏学明 授课对象:生科专业大三学生
课程介绍:《分子生物学》是生命科学核心课程,探索生命分子的结构、功能及相互作用,涵盖DNA复制、转录、翻译等,结合理论与实验操作,培养具有扎实理论基础和实践能力的专业人才,为遗传学等后续课程奠定基础。
课程特色:《分子生物学》课程融合理论与实践,聚焦生命分子机制,结合最新科研,采用多元教学激发兴趣,培养批判思维。强化实验操作,让学生直观体验。课程提升学生科学素养和综合能力,为未来科研和职业发展奠基。
一、案例背景
1953年,詹姆斯·沃森与弗朗西斯·克里克于《自然》杂志发表了揭示DNA双螺旋结构的里程碑式论文,此成就标志着分子生物学的璀璨诞生。
二、教学目标
1.深入领会DNA双螺旋结构的核心特征。。
2.深刻体悟科学研究中跨界协作与学术交流的关键价值。
3.着力培育学生的科学探索精神与创新思维能力。
三、教学内容
1.DNA双螺旋结构的精髓特征:
(1)DNA由两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链交织而成,巧妙构筑成双螺旋的壮丽形态。
(2)磷酸与脱氧核糖构成稳固的外侧骨架,而碱基则巧妙地藏匿于内侧,依据A=T(双氢键)与C≡G(三氢键)的配对原则,形成错落有致的碱基平面。
(3)DNA双螺旋的稳定之源,在于氢键的牢固连接、碱基间的堆积力,以及范德华力的微妙作用。
2.科学研究中的跨界融合与深度交流:
(1)沃森与克里克的辉煌成就,离不开与英国科学家威尔金斯团队的紧密合作,他们共享的X衍射数据为DNA结构的揭秘提供了关键线索。
(2)汲取前人智慧,如蛋白质分子的重复结构规律、Chargaff法则等科学瑰宝,沃森与克里克在此基础上大胆创新,提出了DNA双螺旋的划时代模型。
3.科学精神的塑造与创新意识的激发:
(1)引领学生深思科研工作者的核心素养:深厚的理论功底、严谨的科学态度、不屈不挠的探索精神,以及广阔的学术视野、卓越的合作精神、高效的交流能力,以及勇于假设、敢于论证创新魄力。
四、教学方法:
(1)讲授法:通过PPT展示和口头讲解,向学生介绍DNA双螺旋结构的基本特点。
(2)讨论法:组织学生讨论科学研究中跨界合作与交流讨论的重要性,以及如何培养科学精神和创新意识。
(3)案例分析法:以沃森和克里克发现DNA双螺旋结构为例,分析科学研究的过程和方法。
五、教学反思
经由本案例的深入教学,学生不仅能够扎实掌握DNA双螺旋结构的核心理论,更能深刻领悟科学研究中跨界合作与深入交流的非凡意义,以及塑造科学精神、激发创新意识的至关重要性。此外,通过细致剖析案例,学生还学会了如何灵活运用科学方法,进行严谨的研究与探索,从而在科学探索的道路上迈出坚实步伐。