3.2DNA的分子结构和特点教案.doc

第三章 遗传的分子基础第二节 DNA的分子结构和特点一、教材分析本节内容主要通过核酸分子的组成表（教材表3-1），了解核酸、核苷酸、碱基、五碳糖的种类，即DNA和RNA在化学成分上的差异；再进一步认识DNA的分子结构及特点；最后介绍DNA双螺旋结构的发现史，有效激发学生崇尚科学、勇于拼搏的精神。通过本节的学习，有助于学生从分子水平上认识生命的延续和发展，进一步理解遗传的基本规律，同时也为遗传信息的复制、表达、生物的变异等知识的学习作好铺垫。二、学情分析学生在第一个模块第一章 细胞的分子基础中已学习了核酸的种类及主要作用，但本节涉及的DNA分子的结构较抽象，缺乏相应的感性认识，而且由于学生与此有关的化学知识较薄弱，这就造成了一定的学习难度，所以本节课通过多个模型的直接感观接触，增进学生对抽象知识的理解。三、教学目标1知识目标：简述DNA的分子组成。说出DNA分子的结构层次（碱基、脱氧核糖、磷酸脱氧核苷酸多核苷酸链）。概述DNA的结构和特点。2能力目标：学会运用模型清晰的表达DNA分子的结构特点。使用教材进行自主学习。进行表格的解读，学会运用分析、归纳、综合等科学思维方法。3情感目标：通过阅读“DNA双螺旋结构模型的发现”，感悟科学家综合运用提出假设、实验验证、归纳演绎、分析综合等科学方法的过程，并认识到多学科合作研究的重要性。四、重点难点1教学重点：DNA分子的双螺旋结构和特点2教学难点：DNA分子的双螺旋结构3教学策略：通过模型的呈现，增强学生对DNA的感性认识；通过设计问题串，积极调动学生参与教学活动，让学生自己归纳出DNA分子的双螺旋结构特点。五、教学过程教学流程教师活动学生活动教学意图引入【提问】回顾上一节内容，什么是遗传物质？分别是什么和什么？【讲述】DNA鉴定这一技术是利用DNA结构的有关原理来进行的，本节课就来探讨DNA分子的结构。学生说出核酸是遗传物质，DNA是主要的遗传物质与先前学过的只是联系起来新知准备【讲述】早在上个世纪，就有很多科学家为探究DNA的结构做出了极大贡献。其中美国的沃森，英国的克里克，威尔金斯还获得了诺贝尔奖，遗憾的是，同样参与研究的弗兰克林在诺贝尔奖评选的四年前英年早逝。弗兰克林道德X光衍射图为沃森和克里克构建DNA模型提供了参考，沃森和克里克主要运用了模型建构的实验方法。另外值得一提的是著名化学家鲍林曾运用模型建构方法发现了蛋白质的-螺旋结构。沃森和克里克就是受到鲍林的启发建立了DNA的分子结构模型 学生看书并完成表格培养学生的自学能力，通过比较的方法，加深印象，而且此表格与教材教材相比更为直观3DNA分子结构的特点【教具演示】（DNA分子的双螺旋结构模型）【讲述】这就是沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构模型，请同学们仔细观察并回答问题【提问】通过观察模型可发现DNA的2条链有什么不一样？模型外侧是什么成分？如何连接？模型内侧是什么成分？如何配对？为什么DNA双螺旋结构很规则？为什么一定是嘌呤和嘧啶配对？你认为几种碱基的比例如何？【小结】DNA双螺旋结构的特点为：2条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；外侧为脱氧核糖和磷酸构成基本骨架；内侧为由氢键连接的碱基对，以碱基互补配对原则配对。由于A与T之间形成的是两个氢键，C、G之间形成的是三个氢键，它们之间的对应关系就好想是钥匙和锁之间关系，钥匙和琐如果不对应，钥匙要么插不进去，要么不够吻合，所以配对关系只能是A对T、C对G，这样才能使DNA的结构最为稳定；这样在DNA分子中A=T，C=G，A+C=T+G，嘌呤数总是等于嘧啶数，但A+T的量不一定等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。学生小组讨论后回答：）反向平行外侧是磷酸和脱氧核糖交替连接，组成DNA的基本支架。内侧是2条链上的碱基按照碱基互补配对原则形成的碱基对。不同DNA分子外侧相同，只有内侧碱基对的排列顺序不同，但碱基对的形成也遵循碱基互补配对原则。这与嘌呤和嘧啶的结构有关A=T，C=G，A+C=T+G，A+T一般不等于G+C。要改变学习方式，既要解放学生的双眼，使他们会看，又要解放他们的嘴巴，使他们会说，利用教具介绍更直观。设计问题串，引导学生一步步分析DNA分子结构的特点，通过学生动眼和动口，结合教师点评，就能很顺利地总结出DNA的结构特点。情感教育提升4DNA双螺旋结构模型的发现【过渡】沃森和克里克是怎样发现DNA双螺旋结构的呢？【课件展示】DNA双螺旋结构的发现史【提问】1发现DNA结构过程涉及哪些学科知识和方法？你得到什么启示？2沃森他们的工作方式和态度有哪些地方值得学习？学生答那么我们今天也来构建一个DNA分子模型【提问】思考蛋白质分子的基本单位是什么？然后由基本单位组成什么？继续延长形成什么？最后形成立体的空间结构【提问】请学生根据蛋白质分子的空间结构层次大胆猜测DNA的分子结构层次学生回答 ，氨基酸，二肽，多肽链，蛋白质空间结构脱氧核苷酸两个脱氧核苷酸你-一条链-DNA的空间结构新课推进【过渡】那我们先从这个起点出发，来看一下DNA的基本组成单位【提问】回忆DNA的基本组成单位和组成元素【课件展示】展示脱氧核苷酸：1. 讲述脱氧核苷酸由脱氧核糖，磷酸，含氮碱基组成。其中脱氧核糖和含氮碱基组成脱氧核苷，再由脱氧核苷和磷酸组成脱氧核苷酸2. 分析脱氧核糖的5个C原子的位置，以及脱氧核苷酸，磷酸，碱基之间的连接线的正确连接方式(人体比喻)3. 介绍含氮碱基的不同类型：A,T,G,C 介绍四种碱基的中文命名的记忆方法，表示方法【小结】DNA的碱基类型为4种，DNA的类型也有四种 学生回忆说出DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸组成元素为 C,H,O,N,P学生自由想象，运用手臂来比划DNA给学生半分钟的时间记忆四种碱基类型用小活动活跃课堂气氛【过渡】再来看一下RNA的基本组成单位，跟DNA做一下比较，有比较才有区分【提问】回忆RNA的基本组成单位和组成元素【课件展示】展示核糖核苷酸：1. 讲解与DNA的不同，五碳糖的不同和碱基类型不同（A,U,G,C）【小结】RNA的碱基类型为4种，RNA的类型也有四种 【对比】展示课件，比较DNA与RNA的不同【提问】课堂练习【追问】构成 DNA的碱基有几种？ 构成 RNA的碱基有几种？ 构成 核酸的碱基有几种？ 构成 DNA的核苷酸有几种？ 构成 RNA的核苷酸有几种？学生回答学生易错：构成核酸的碱基种类-构成核酸的核苷酸种类让学生把常见错误暴露出来，其他同学找出错误之处，即时纠正，加深印象。新课推进【过渡】两个氨基酸是怎么连接形成二肽的?【活动】展示两个脱氧核苷酸分子，请学生帮忙连线【讲述】点评学生的表现，结合PPT讲解两个脱氧核苷酸的连接方式，解释3，5-磷酸二酯键【课件展示】展示多个脱氧核苷酸的连接运用氨基酸脱水缩合的原理启发，便于学生记忆两个脱氧核苷酸分子的连接方式新课推进【过渡】那么最后形成的空间结构是什么样子的呢？【展示课件】超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片，猜测是螺旋结构【展示教具】展示DNA双螺旋结构，请学生思考这是什么结构，教师引导双螺旋结构【讲述】将双螺旋展开分析【提问】1.总体看DNA是什么结构？有几条链？各条链之间有什么不同和相同？（反向平行的双螺旋结构）2. DNA分子的外侧和内测分别是什么？有什么规律？3. DNA两条链的碱基靠什么连接，有什么规律？【讲述】介绍碱基互补配对原则：1. 碱基之间用氢键连接2. 由于A与T之间形成的是两个氢键，C、G之间形成的是三个氢键，它们之间的对应关系就好想是钥匙和锁之间关系，钥匙和琐如果不对应，钥匙要么插不进去，要么不够吻合，所以配对关系只能是A对T、C对G，这样才能使DNA的结构最为稳定；这样在DNA分子中A=T，C=G，A+C=T+G，嘌呤数总是等于嘧啶数，但A+T的量不一定等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。【思考】当哪个碱基含量高时，DNA较稳定？螺旋状观察，并思考，再总结学生回答，G,C培养学生的观察能力和总结能力新课推进【过渡】介绍完DNA的结构，那我们根据DNA的结构特点来总结一下DNA的特性【提问】DNA的双螺旋有什么作用？（麻绳）不同组的DNA有什么不同？DNA的遗传信息蕴藏在哪里？【总结】稳定性/多样性/特异性学生课外拓展公式推导A=T,G=CA+