DNA分子的结构教学设计_dna分子结构教学设计

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第三章 基因的本质

第二节 DNA分子的结构

一、教材分析：

1.本小节主要讲述了DNA分子的结构，关于DNA分子的双螺旋结构，这部分内容比较抽象，不容易理解。所以在教学过程中应向学生展示DNA分子的结构模型。要求学生提前预习并制作DNA分子平面模型。而且教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后，安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。

2.本小节内容与其他章节的联系:(1)与《组成生物体的化合物》中核酸知识有关；(2)与《细胞增殖》一节知识相联系。

(3)与后面的《生物的遗传定律和变异》相联系。

三、教学目标

二、教学目标

（一）.知识与能力目标： 1.知识目标：

（1）.说出DNA分子基本组成单位的化学组成（2）.概述DNA分子的结构特点 2.能力目标：

（1）.培养观察能力和分析理解能力:通过计算机多媒体课件和对DNA分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。

（2）.培养创造性思维的能力:以问题为导向激发独立思考，主动获取新知识的能力

（3）.通过课前分组预习并制作DNA平面结构图，培养学生小组合作能力，动手操作能力对知识的分析理解能力。

（二）.过程与方法：

通过利用教具与多媒体的配合将抽象的空间结构转化为具体实物，帮助学生理解、记忆。

（三）.情感态度与价值观目标：

通过DNA的结构学习，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。

三、教学重难点及实施方案 1.教学重点：

1.DNA分子结构的主要特点 2.碱基互补配对原则。

2.教学难点：

1.DNA分子的双螺旋结构 2.碱基的相关计算

3.难点突破方案：

1.用直观模型进行教学。

2.用多媒体课件显示DNA分子结构组成的动态过程 3.总结典型碱基计算规律，配合习题加深学生的理解。

四、教具准备：1.DNA分子的直观结构模型

五、课时安排： 1课时

六、教学过程：

新课导入：

前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习，知道DNA分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。

那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?为了弄清楚这个问题，我们就需要对DNA进行更深入的学习。

那么我们今天就首先来学习DNA分子的结构。教学目标达成过程：

（一）、DNA分子的基本组成单位

学生活动:阅读教材DNA分子的化学组成部分并讨论DNA分子化学组成的部分知识。

教师出示DNA分子化学结构的挂图，让学生分组讨论以下问题:

a.DNA分子为什么属于高分子化合物(从元素组成和分子量上考虑分析)? b.组成DNA分子的基本单位是什么?

c.构成DNA分子的基本单位有几种?分别是什么? d.DNA分子是由几条脱氧核苷酸长链组成的? 在学生讨论回答的基础上，教师进行综述: DNA分子是—种高分子化合物，它的基本单位是脱氧核苷酸（如下图），总共有四种，分别叫腺嘌呤脱氧核苷酸(A)，鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)；每种脱氧核苷酸都是由三部分组成:即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。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。

组成脱氧核苷酸的含N碱基：A、T、G、C，碱基不同则脱氧核苷酸的种类不同

（二）、DNA分子的结构 教师讲述: 既然我们已经知道了DNA是由脱氧核苷酸构成，那么这些脱氧核苷酸具体是怎样组成DNA的呢？组成的DNA又具有怎样的结构呢？

选出小组代表，展示并讲解课前制作的DNA平面结构图。DNA分子的空间结构是怎样的呢？

介绍DNA分子双螺旋结构模型的提出。1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程，激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度，培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。

1.DNA分子的结构

提出者：沃森和克里克（1953年）结构：双螺旋结构

2.脱氧核苷酸组成DNA分子的过程，具体过程用PPT展示 提出疑问: a.DNA分子的空间结构具有什么特点? b.DNA分子结构中的碱基互补配对原则是什么? c.为什么碱基互补配对必须是A与T配对，G与C配对?

学生在阅读教材、讨论的基础上回答上述问题。教师对学生的回答给予肯定并作点拨。

（1）.DNA分子是由两条链组成的，这两链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）.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。

（3）.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基配对遵循碱基互补配对原则。

碱基互补配对原则:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。

拓展：A与T、G与C 配对的原因:(1)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。

(2)由于A与T通过两个氢键连结，G与C之间通过三个氢键连结，这样使DNA的结构更加稳定。

（三）、DNA分子的结构特性

1.多样性：由于碱基排列顺序不同，所以DNA分子有多样性，由n对碱基组成的DNA分子中，DNA分子的种类为4.2.特异性:不同的DNA分子具有不同的碱基顺序

3.稳定性：通过碱基互补配对后用氢键连接两条链，所以具有稳定性。

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七、课堂小结

在教师指导下由学生进行总结，形成完整知识体系。DNA分子的化学组成，DNA分子的结构及结构特点。

八、课堂练习

九、布置作业

十、教学反思

本节课可以与DNA的自我复制结合在一起，继续用模型制作的方法探究DNA的复制规律，组成两节实验连排的课，这样知识比较完整，而且有知识深度的递进，学生的思考空间也比较大，能锻炼他们的思维品质和科研意识。