DNA的结构和复制教学设计_dna结构与复制教案

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DNA的结构和复制 教学设计

（一）执教：武高生物组 潘修义

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1．了解DNA的化学结构。

2．理解DNA的空间结构和DNA的双螺旋模式图。3．理解DNA分子的碱基互补配对原则。

4．理解DNA分子结构的稳定性、多样性、特异性与丰富多采的生物界的关系。5．理解DNA复制的全过程及其复制图解。

6．DNA复制的必需条件、复制时期和复制的生物学意义。(二)能力训练点

1．培养自学能力：在自学中去领悟知识，去发现问题和解决问题。

2．培养观察能力、分析理解能力：通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观察来提高观察能力、分析和理解能力。

3．通过讨论交流培养学生口头表达能力和逻辑思维能力。

4．培养创造性思维的能力：通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。

(三)德育渗透点

通过DNA的结构和复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲望。从小树立敢于攀登，勇于拼搏的精神。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法

1．教学重点

(1)DNA的双螺旋结构。

(2)碱基互补配对原则及其重要性。(3)DNA分子的多样性。(4)DNA复制的过程及特点。2．教学难点

(1)DNA的空间结构特点及其结构与功能的关系。(2)DNA复制的过程及子代DNA的分配。3．教学疑点

DNA分子中只能是A—T、C—G配对吗？为什么？ 4．解决办法

(1)充分发挥多媒体的独特功能，把DNA的化学结构、空间结构和DNA的复制过程等重难点知识编制成多媒体课件。将这些很难理解掌握的重点、难点知识变静为动，变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。

(2)培养提高学生的识图能力、思维能力，使其善于分析问题，解决问题，能够通过讨论交流将知识化难为易。

(3)DNA分子中只能是A—T、C—G吗？根据互补配对原则将这个疑点知识编制成形象逼真的课件展示，使学生一目了然。

三、课时安排

2课时。

四、教学法

多媒体教学组合模式，采用自学、讨论与讲述法。

五、教具准备

1．自制的DNA结构与复制课件。2．DNA空间结构模型。

六、学生活动设计

1．自学DNA的结构和DNA复制的全部内容。2．质疑讨论、分组讨论和全班讨论相结合。

3．采取提问查漏补缺，作业练习和归纳总结等方法，巩固所学的新知识。

七、教学过程设计

第一课时(一)明确目标

1．使学生了解DNA的化学结构中，组成它的化学元素、化合物以及基本单位是什么？ 2．理解并掌握DNA的空间结构及其结构特点。

3．掌握碱基互补配对原则和各碱基在DNA分子中所占的比例关系。

4．理解DNA分子的稳定性、多样性和特异性与丰富多采的生物界的关系。(二)重点、难点的学习与目标完成过程

引言：已知DNA是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用呢？首先我们来学习DNA的结构。

1．DNA的结构

讲 述：介绍DNA双螺旋模型的提出，沃森和克里克于1953年提出了著名的DNA双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。为了掌握DNA结构的全部知识，我们必须先掌握DNA的化学组成。

(1)DNA的化学结构

学生活动：自学、讨论DNA化学结构的部分知识。

多媒体导入DNA的化学结构知识点，分组讨论以下问题。

①DNA是高分子化合物：组成它的基本元素是C、H、O、N、P等，每个DNA都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的双链。

②组成DNA的基本单位──脱氧核苷酸。

每个脱氧核苷酸由三部分组成：一个脱氧核糖(C5糖)、一个含氮碱基和一个磷酸。③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。

DNA在水解酶的作用下，可以得到四种不同的核苷酸，即

腺嘌呤(A)脱氧核苷酸；鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸；胞嘧啶(C)脱氧核苷酸；胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸。

组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和Pi都是一样的，所不相同的是四种含氮碱基：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。

④DNA是多脱氧核苷酸链。

DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的多脱氧核苷酸链(见DNA模型)。综上所述，DNA是一个高分子有机化合物，它的基本单位是脱氧核苷酸。脱氧核苷酸由三部分组成的含氮碱基、脱氧核糖、磷酸。DNA分子是由很多不同的脱氧核苷酸组成的多脱氧核苷酸链。

DNA分子不仅具有一定的化学结构，还具有其特殊的空间结构。(2)DNA的空间结构 学生探索求新知：

①DNA具有规则的双螺旋结构。DNA的双螺旋结构，脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条主链，构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是碱基对，排列在内侧。相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对，把两条主链连接起来。碱基配对比较复杂，但是它具有一定规律：A与T配对，G与C配对。

②碱基互补配对原则(播放多媒体课件)： 学生活动：找出碱基互补配对原则的规律性。DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链的碱基排列顺序也就确定了。

老师编成顺口溜，便于记忆：A配T、T配A、G配C、C配G，少了一个配不齐。讲 述：思维训练题(一)碱基配对时为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？

这是因为嘌呤碱是双环化合物，占的空间大，嘧啶碱是单环的，占的空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。

思维训练题(二)为什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？ 这是由于A与T通过两个氢键连结，G与C通过三个氢键链结，这样使DNA的结构更加稳定。所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1∶1。

学生思维训练：某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占 [ ] A．11％ B．22％ C．28％ D．44％ 答案：C。(3)DNA的特性

师生双边话：讨论与点拨相结合。

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DNA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

10060千变万化的。如一个DNA分子中有100个四种不同的碱基，它的排列方式有4=1.61×10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。从DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体之间表现出千差万别的原因。因此，DNA可以起到鉴定生物个体的作用。

(三)总结、扩展

1．各小组将本节课内容进行归纳小结，再次解决疑难知识点，然后由各组推荐中心发言人交流总结，相互启迪，加深对新知识的理解和记忆。

2．根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是 [ ] A． B．

C． D． 答案：B。

3．随着生物学的飞速发展，DNA的开发研究成为世界热点(1)DNA的克隆用于生物学研究。(2)DNA的指纹术研究用于人种鉴定。(3)DNA疫苗的开发研究等等。4．总结

DNA是主要的遗传物质，它既有特异性又有多样性，四种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。这样就能从分子水平说明生物多样性和个体之间差异的原因。

(四)板书设计