DNA分子的结构

第二节DNA分子的结构教案 扎鲁特一中 董海娟一、 教材分析1、教材的地位和特点 “DNA分子的结构”一节是新课标教材人教版必修二遗传与进化第3章第2节的内容，由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子结构的主要特点及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。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。DNA分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识；DNA独特的双螺旋结构保证了DNA具有多样性、特异性、稳定性的特征，它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极好素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂教学，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。本节内容一个很大的特点是大量的科学史。每一门科学的发展都伴随很多的故事，讲授知识的过程是讲故事的过程，让学生在科学发展史中体会到学科之间的相关联性，科学家的合作精神，从而实现在快乐中学习，从学习中得到乐趣。2、 教学目标u 知识目标：概述DNA分子结构的主要特点。u 能力目标：通过制作DNA分子双螺旋结构模型，培养学生的发现问题、分析解决问题的能力和生物学素养u 情感态度与价值观目标：体验DNA双螺旋结构模型的构建历程，感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。培养交流合作的精神3. 教学重点u DNA分子结构的主要特点。u 制作DNA分子双螺旋结构模型。4. 教学难点DNA分子结构的主要特点。二、 教学设计的基本理念本节设计两条主线，一条主线是学生分小组动手构建DNA模型，另一条主线是科学史的发展过程。让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型，最后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出DNA分子结构的主要特点，同时体会科学发展史中蕴含的科学方法和科学思想，达到在探究活动中获得知识的教学目标。这节课的学习过程，是叫学生重走科学之路的一个过程，从而达到会走科学之路的一个结果。课时安排1课时教学过程1、导入新课：实际应用和知识相结合展示图片，教师导入：我们国家公安部从2009年4月以来开展了专项打击拐卖妇女儿童的活动，这是云南警方一次打拐行动归来，那么请同学们思考，警方解救了这些孩子以后怎么办呢？（学生回答要交给父母）师：很对（继续展示图片）大家看，这是警方召开的一次认亲大会，非常感人，那么大家再想，警方是凭什么判断认亲的是否是孩子的真正父母呢？（有学生答亲子鉴定） 师： 很不错，那么大家知道亲子鉴定鉴定的是什么吗？（DNA）师：没错，为什么DNA能做亲子鉴定呢，因为作为遗传物质它储存了大量的遗传信息，DNA能储存大量的遗传信息与它的结构是密不可分的，这节课咱们就来探究，DNA分子具有什么样的结构。一DNA双螺旋结构模型的构建指导学生阅读DNA双螺旋结构模型的构建过程，认真思考以下问题后小组交流讨论：（1）沃森和克里克开始研究DNA结构时，科学界对DNA已有的认识是什么？（DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链，呈螺旋结构。）在此进一步提问脱氧核苷酸有几种？分别是什么？有学生回答，老师板书以及4种脱氧核苷酸怎样连接而成的长链，PPT体现连接的磷酸二酯键建构。）（3） 沃森和克里克利用了他人的的哪些经验和科学成果？这对你理解生物学发展有什么启示？ DNA分子是以四种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基（其他略，见课本）科学的发展是循序渐进的，科学成果是在不断积累、不断总结的基础上诞生的。（4）沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？（a、螺旋结构（三螺旋、双螺旋）：碱基位于外部；b、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖位于外部，碱基位于内部，相同碱基配对；c、双螺旋结构：磷酸-脱氧核糖（骨架）位于外部，碱基A-T，G-C配对，位于内部。）（5）可见他们也不是一次就成功的，在构建模型过程中也出现过错误？他们是如何对待和纠正这些错误的 ？在错误面前不气馁，在生活和学习遇到挫折，不要气馁，要更激发我们对生活的信心和学习的斗志（6） 沃森和克里克默契配合，发现了DNA分子双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范在科学界传为佳话，这种工作方式给你哪些启示？ 在学习和工作中要善于沟通、勤于积累、善于总结、勇于实践，不要轻言放弃。二DNA分子的结构读课本P49图311 DNA分子的结构模式图，回答以下问题 DNA是有几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？ DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？从而总结DNA分子双螺旋结构的主要特点： DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 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。碱基排列在内侧。 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对； G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。这种碱基之间的一一对应关系，叫做碱基互补配对原则。（A两个氢键T，C三个氢键G）三、DNA分子结构具有特异性和多样性和稳定性通过对课本49页及PPT上DNA 分子的结构，发现不同DNA 分子的结构并不尽相同，差异表现在DNA双链碱基对的排列顺序不同，碱基排列顺序的千变万化构成DNA分子的多样性。而特定的碱基排列顺序构成每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。在DNA结构中，可以发现外侧的骨架稳定不变，内侧的碱基之间有氢键，这些都决定了DNA分子具有稳定性四碱基互补配对原则的应用在双链DNA分子中（1）A=T G=CAG=TC(AG)(AGTC)=(TC)(AGTC)=50或可写为：(AG) (TC)=（T G）(AC)=（T C）(AG)=(AC) （T G）（2）若A1=T2 T1=A2 C1=G2 G1=C2则推导： A1+G1/T1+C1=m A2+G2/T2+C2=? ( 1/ m)小结：教师对整节课的学生探究活动开展情况和探究成果进行总结，并完成板书。学生参与总结板书设计 第二节 DNA分子的结构一、DNA分子双螺旋结构模型的建构二、DNA分子的结构特点主链：磷酸-脱氧核糖交替排列，两条主链反向平行有规则盘绕成双螺旋。位于外侧。侧链（碱基对）：主链对应