DNA分子结构教案渗透终.docx
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DNA分子结构教案渗透终
第2节《DNA分子的结构》
一、教材分析
《DNA分子的结构》是人教版高中生物必修二第三章第二节的内容，它由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构特点以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。
教材没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是以故事讲述的方式，以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的要点，并通过学生动手尝试建构DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解。
本节内容既是对孟德尔遗传定律和减数分裂等相关生物学知识的深化理解，也是现代生物遗传学学习的基础，其中碱基互补配对原则是DNA结构、DNA复制以及DNA控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。
学生通过科学的有效的学习，准确理解DNA分子的结构特点可以为以后相关知识的学习和理解奠定良好的基础。
二、教学目标
1、知识目标：
（1）、通过讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程，理解DNA双螺旋结构模型的要点。
（2）、概述DNA分子的结构的特点。
2、能力目标：
制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA分子结构的理解。
3、情感、态度与价值观：
（1）体验合作在科学研究中的重要性；
（2）体会科学探索过程的艰辛和乐趣。
（3）认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
三、教学重点
1、DNA分子结构的主要特点。
2、制作DNA分子双螺旋结构模型。
四、教学难点
DNA分子结构的主要特点。
五、重难点的突破方法
通过已知知识的复习，学生在了解DNA分子结构探索历程的同时，尝试构建DNA分子结构的模型，在体验科学探索的过程中获得新知。
教学过程中以“基本单位—脱氧核苷酸长链—平面脱氧核苷酸双链—立体双螺旋结构”为主线逐步深入，以“基本单位是什么”，“脱氧核苷酸如何构成脱氧核苷酸长链”，“脱氧核苷酸长链如何构成DNA分子”、“碱基排列在螺旋内侧还是外侧”、“碱基对如何连接”等一系列质疑为切入点，激发学生的探索热情，引导学生动手构建模型并在观察分析的基础上总结并理解DNA分子的结构特点。
六、课前准备
1．课件：
DNA分子的结构的相关课件。
2．教具准备：
准备制作DNA分子结构的材料。
七、教学过程
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
创设情景
导入新课
【展示图片】“2011.11.18”特大拐卖儿童专案获救的77名儿童图片
【讲述】20XX年3月，公安部统一指挥山东、贵州、河南、山西、云南、广西等14省区市公安机关同步开展集中抓捕、解救行动，摧毁了一起“第三地”交易的家族式特大跨省拐卖儿童犯罪网络，抓获310名犯罪嫌疑人，解救77名被拐卖儿童。
根据《刑法》第二百四十条【拐卖妇女、儿童罪】拐卖妇女、儿童三人以上、以出卖为目的、将妇女儿童卖往外境等处十年以上有期徒刑或者无期徒刑，并处罚金或者没收财产；情节特别严重的，处死刑，并处没收财产。
【设问】犯罪分子遭到了他们应有的惩罚，但还面临着一个问题：
许多获救的婴儿长得和刚被拐卖时不一样了，如何找到他们的亲生父母呢？
【学生回答】DNA鉴定。
通过前面的学习，我们已经知道DNA是主要的遗传物质，可通过DNA鉴定来寻找这些孩子的父母。
那么DNA为什么能行使这一功能呢？
结构与功能是相适应的，要行使这一功能DNA必须具备怎样的结构呢？
【展示图片】北京中关村高科技园中的DNA雕塑图
【提出问题】请同学们仔细观察这个雕塑有什么特点？
DNA分子的结构到底是怎样的呢？
这就是我们这节课要学习的内容——DNA分子的结构
学生观察并思考
学生观察并思考
通过图片和提问引入，激发学生学习兴趣。
展开新课
模型构建一----
脱氧核苷酸
【讲述】因为DNA是遗传物质，所以很多科学家都迫切地想知道DNA的结构，对DNA进行了大量的研究，但最终让我们知道DNA结构的是两位年轻的科学家——沃森和克里克，他们构建出了DNA双螺旋结构的模型。
下面我们一起来重温着两位科学家构建DNA双螺旋结构的模型的历程。
请同学们带着学案上的问题阅读两位科学家的故事
【问题】在沃森和克里克构建出DNA模型之前，科学界对DNA的认识是怎样的？
（DNA分子是以4中脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基）
上学期我们已经学习了一些有关DNA的相关内容，我们一起来回顾一下。
【提问】1、组成DNA的化学元素有哪些？
（C、H、O、N、P）
2、组成DNA的基本单位是什么吗？
（脱氧核
苷酸）
3、每个脱氧核苷酸是由哪几部分构成的？
4、组成DNA的碱基有哪几种？
（A－腺嘌呤，T－胸腺嘧啶，C－胞嘧啶，G－鸟嘌呤）
[讲述]圆形硬纸片代表磷酸基团，五边形代表脱氧核糖，四种颜色的长方形代表四种碱基
[展示]脱氧核苷酸的结构示意图
【提问】脱氧核苷酸有几种？
（四种）那么请同学们分组完成四种脱氧核苷酸的模型制作。
【引导】教师用多媒体展示正确的链接方法。
（重点讲解碱基、磷酸与脱氧核糖的碳原子的位置关系）
【引导】教师用多媒体展示正确的链接方法。
学生结合学案阅读教材并思考问题
学生思考，并从准备的模拟实验材料中找出对应的模型。
动手制作DNA的基本单位模型。
培养学生自学能力
复习回顾，为新内容的学习奠定基础
培养学生动手能力
探究二
4种脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸链
？
模型构建二----脱氧核苷酸链
探究三
探究DNA分子的碱基排列位置
模型构建三----脱氧核苷酸双链
【提问】4种脱氧核苷酸怎样才能连接成DNA分子呢？
请同学思考如何将你们手中的脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链
【展示】用多媒体出示连接的方法。
【引导】引导学生观察幻灯片以及自己制做
的模型，将几个小组制作的核苷酸链展示在
黑板上，寻找它们的不同，通过观察发现各
组脱氧核苷酸链中碱基的排列顺序是不相同
的。
（为后面DNA分子的特性做准备）
【提问】脱氧核苷酸构成长链结构是当时科学界的共识。
那么脱氧核苷酸长链是如何构成具有独特双螺旋结构的DNA分子的呢？
【资料】沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱为基础，推算出DNA呈螺旋结构。
他们尝试构建过很多双螺旋和三螺旋的模型，构建了双螺旋结构模型。
新的问题聚焦在“碱基排在螺旋外侧，还是螺旋内侧”。
【展示】碱基排在双螺旋外侧的示意图
【提问】碱基排列在外侧的模型合理吗？
【展示】完成情况较好的模型以及碱基排列在双螺旋内侧的示意图
引导学生讨论寻找解决问题的办法
学生动手连接脱氧核苷酸长链，并展示成果
阅读相关资料，了解科学探索的历史
学生积极思考并尝试构建碱基排列在螺旋内侧的模型
激发学生积极思考，探究问题的能力
激发学生积极思考，探究问题的能力
探究四
探究DNA分子的碱基配对方式
四--DNA分子的双螺旋结构
【提问】两条链的碱基是如何配对的？
【展示】教师在黑板上展示两种不同的碱基配对方式模型。
（A与A、T与T、G与G、C与C和A与T、G与C、A与C、G与T配对的两种模型）
[展示]四种碱基的结构示意图，比较嘌呤（双环）和嘧啶（单环）分子结构的差异。
【讲述】略长些的代表嘌呤，短的代表嘧啶；
将不同的碱基连在一起，比较形成的碱基对
的长度，只有嘌呤和嘧啶配对碱基对的长度
才相同
【资料】奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：
腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。
【结论】碱基的配对是A与T、G与C
【展示】按照碱基互补配对原则连接的结构模型图。
【引导】如何将DNA分子的平面结构转变为立体的双螺旋结构？
【展示】DNA分子的双螺旋结构模型。
学生观察思考哪种才可以构成螺旋结构
学生根据资料修改模型，并构建DNA结构立体模型。
培养学生思考和动手能力
培养学生的判断能力
探究五
观察DNA分子的双螺旋结构的特点
【观察】学生观察DNA分子的结构模型。
【提问】DNA分子的双螺旋结构有什么特
点？
【展示】结合DNA的双螺旋结构模型，逐点展开DNA分子的结构要点：
⑴两条链反向平行盘旋为双螺旋结构；
⑵外侧为磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架；
⑶内侧为氢键连接成碱基对，以碱基互补原则配对。
学生观察讨论
培养学生观察能力
探究六DNA分子的特性
师生根据DNA分子的结构特点总结DNA分
子的特性：
【展示】两个DNA分子模型图。
学生寻找它们的相同点及不同点，得出：
（1）稳定性。
DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排
列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式
是稳定不变的，从而导致DAN分子的稳定性。
（2）多样性：
DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基
对，这些碱基对可能的排列方式就有
种。
实际上构成DNA分子的脱氧
核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎
是无限的，这就构成DNA分子的多样性。
③特异性：
每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列
顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA
分子自身严格的特异性。
【讲解】由于DNA分子具有特异性，所以每
个人的DNA都不完全相同（除同卵双胞胎外）。
因此，在现代刑侦领域中，DNA指纹技术正在
发挥着越来越重要的作用，刑侦人员只需要
一滴血或是一根头发等样品就可以进行DNA
鉴定，从而判断抓获罪犯，未成年人也不例
外。
《中华人民共和国刑法》第十七条 【刑
事责任年龄】已满十六周岁的人犯罪，应当
负刑事责任。
学生观察总结
培养学生的观察总结能力
让学生意识到法律的约束性
归纳总结
学生活动
【小结】引导学生对本节内容进行总结
【习题】出示相关的习题
学生总结
学生思考回答
培养学生的归纳总结能力及对新知识应用能力
八、板书设计：
第二节DNA分子的结构
一、DNA分子的结构
脱氧核苷酸→脱氧核苷酸长链→DNA分子的双螺旋结构
（基本单位）（平面结构）（空间结构）
二、DNA分子的结构要点
1、.两条链；反向平行的双螺旋结构
2、.外侧：
磷酸＋脱氧核糖――基本骨架
3、内侧：
碱基对（碱基互补配对：
A=T,C≡G）
三、DNA的特性
1、稳定性2、多样性3、特异性
附
第2节DNA分子的结构学案
【学习目标】
1、概述DNA分子结构的主要特点。
2、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
3、制作DNA分子双螺旋结构模型。
【学习重点】
１、DNA分子结构的主要特点。
２、制作DNA分子双螺旋结构模型。
【学习难点】DNA分子结构的主要特点
【知识连接】
1．组成DNA的基本元素
2.DNA的组成单位是，它是由一分子,一分子
和所构成的,不同决定了核苷酸种类的不同.共有种类型。
碱基种类（符号）
A
T
碱基名称
鸟嘌呤
胞嘧啶
一、DNA双螺旋结构模型的构建历程
资料阅读，思考下列问题，初步形成DNA分子结构的基本概念。
1、沃森和克里克这两位科学家是如何相遇的？
他们的合作对构建DNA模型有什么好处？
2、在沃森和克里克构建出DNA模型之前，科学界对DNA的认识是怎样的？
3、沃森和克里克威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱得出了什么结论？
4、在沃森和克里克最开始构建的螺旋模型中，碱基是如何排列的？
这种排列方式是否获得了成功？
5、进行碱基配对时将A与A、T与T、G与G、C与C配对合理吗？
为什么？
模型构建1：
脱氧核苷酸
代表
代表
代表
名称：
代表
模型构建2：
脱氧核苷酸链模型构建3：
DNA双链（平面结构）
模型构建4：
DNA双螺旋结构
二、DNA分子双螺旋结构的主要特点。
（1）DNA分子是由_______条链组成的，________方式盘旋成结构。
（2）DNA分子中的_______和_______交替连接，排列在___侧，构成基本骨架；碱基排列在____侧。
（3）两条链上的碱基通过连接成_______，且按________原则配对。
________和________，________和________配对。
所以：
DNA分子中A=TG=C
【课堂精练】
1对沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型做出过帮助的科学家不包括（）
A、威尔金斯B、富兰克林C、查哥夫D、格里菲斯
2、DNA分子的基本骨架是（）
A、交替连接的脱氧核糖和磷酸B、通过氢键连接的碱基对
C、通过氢键连接的脱氧核苷酸对D、通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基
3、在DNA分子的两条链上排列顺序稳定不变的物质是（）
A、四种脱氧核苷酸B、脱氧核糖和磷酸C、碱基对D、脱氧核苷
4、DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA（）
A、双螺旋结构B、磷酸和脱氧核糖的排列顺序
C、碱基配对原则D、脱氧核苷酸的排列顺序
5、某DNA分子有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么DNA分子中含有的氢键和游离的磷酸基的个数分别是（）
A、400个、2个B、400个、4个C、920个、800个D、1080个、2个
DNA分子的结构
教
学
设
计
学校：
贵定一中授课人：
李开琴
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