DNA分子的结构教学设计_dna分子结构教学设计

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教学设计

第二节DNA分子的结构

学校：锡盟东乌旗综合高中

科目:生物

姓名：武雪峰

教学设计

内容:人教版高中生物必修二

第三章基因的本质 第二节DNA分子的结构

教案

一、设计思路：

本节课是以“导学案”的形式通过课前进行预习、课堂进行问题探究、课堂知识达标检测、课后训练四个环节，让学生自主参与，合作探究，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，从而激发学生学习新知的兴趣，使学生在主动探究、合作交流中，分析问题和解决问题的能力得到培养和提升，把课堂真正还给了学生。

二、教学目标

1． 知识方面：概述DNA分子结构的主要特点

2． 能力方面：①对图片及模型的观察和分析能力

②合作学习的能力

③制作DNA双螺旋结构模型的能力

3． 情感态度和价值观方面：认同与人合作在科学研究中的重要性；体验科学探索不是一帆风顺的，需要锲而不舍的精神。

三、教学重点

1． DNA分子结构的主要特点 2． 制作DNA双螺旋结构模型

四、教学难点：DNA分子结构的主要特点

五、教学方法：自主合作、讨论法、演示法

六、课前准备：教师：多媒体课件

学生：自主完成导学案

1、学生以学习小组为单位： 2人小组、6人大组、全班团队；

2、决定小组成员的角色分配。

3、向学生解释学习任务；

七、教学用具： DNA分子结构模型组件、DNA分子结构的模型

八、教学过程

1、复习导入新课（课件显示）。

2、展示本节课的学习目标。

3、检查预习案自主纠错。

4、教与学的互动过程：组织学生讨论、展示、点评。对于学生在讨论、展示中存在的问题及不完善的答案、书写不规则的地方老师给予纠正、补充、指点；对于学生在点评时可能会出现的疑惑和生成性问题，以多媒体图片、动画预设情景，引导学生互动、对话、交流。对于重点、难点内容借助多媒体图片、动画、模型建构等予以突破和解决。

探究

一、资料分析，模型构建的历史过程及模型构建的科学研究方法:

学生课前自主预习DNA双螺旋结构模型的构建过程，可课堂上组织学生以小组为单位讨论以下问题：

（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。）

（2）沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究DNA结构？（模型建构。）

（3）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。）

（4）、沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

（多学科的综合应用、精诚的合作、失败面前锲而不舍的精神、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。„„）

探究

二、DNA的双螺旋结构：

教师引导，以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入，学生根据资料信息利用模型盒尝试构建DNA结构模型

（1）组装一个脱氧核苷酸模型：（注意三种物质的连接位置）（2）组装脱氧核苷酸长链：

（学生阅读资料：磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧，推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接）

（3）构建脱氧核苷酸双链

（4）学生构建DNA的立体结构：双螺旋结构模型。

学生对制作的模型进行组内和组间评价后，观察不同DNA 双螺旋模型的共同点，总结DNA分子双螺旋结构的主要特点：

（1）两条链反向平行盘旋成双螺旋结构；

（2）外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架；

（3）内侧为氢键连接形成的碱基对，以碱基互补配对原则配对。探究

三、DNA分子的特性：

以老师提供的问题为提纲，小组讨论，总结DNA分子结构的特点；分析比较各组模型，找出相同点与不同点，进而总结出DNA的特性。通过对比各小组制作的DNA模型，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。

探究

四、DNA分子双螺旋结构中四种碱基的数量关系（延伸拓展）:

记录本小组制作的DNA模型中四种碱基的数量，归纳双链DNA分子中四种碱基数量的比例关系。∵A=T C=G ∴ ①A+G=C+T=50% 嘌呤=嘧啶

②（A 1+T1）/(G1+ C1)=M（互补碱基和的比恒等）

则(A2+T2)/(G2 + C2)=M(A+T)/(G + C)=M ③(A1+G1)/(C1+T1)=N（不互补碱基和的比在两单链上互为倒数）

则(A2+G2)/(C2+T2)=1/N(A+G)/(C+T)DNA=1（在双链上为1）

九、课堂知识达标测试（课件展示1、2、3题）

十、布置作业：依据不同层次的学生，设计不同层次的训练题，让每个学生都能体会到学习成功的快乐。

A层（基础层）：---会做才算懂（课本P51：

一、）B层（提高层）：---自信才能行（导学案中的训练案）C层（拔高层）：---爱拼才能赢（课本P51：

二、拓展题）

教学反思：

1、这堂课我是在学生已有的知识上，利用科学素材，以导学案为依据，把DNA结构模型的制作实验穿插在教学过程中，让学生分组直观掌握DNA的结构，体会科学家的探索历程，这样可以使学生清晰地认识到DNA分子结构。

2、教学以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入。知识间以问题串衔接，环环相扣，主动参与，在课堂中既动手又动脑，全方位调动感观，使抽象知识形象化，提高课堂知识理解效率。本节课将后面的碱基对序列的探究整合到了学生自制的DNA模型中，由于更直观教学效果更好。这也是这节课的亮点。

3、在整节课中，充分体现了学生的主体地位，尽量留给学生更多的空间，更多的展示自己的机会，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围中，在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我、找到自信，体验成功的乐趣。通过师生互动，生生互动，学生基本做到了自主、合作和探究性学习，很好的完成了本节课的三维教学目标。

预习案

预习目标：

1、熟练掌握DNA的元素组成和基本单位。

2、熟读课本，初步思考如何构建DNA双螺旋结构模型。预习提纲：

1、沃森和克里克于1953年提出了著名的 模型，并因此与威尔金斯共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。

2、DNA又称，组成它的基本单位是

（由一分子、一分子、一分子

组成）。

组成DNA的碱基共有 种（符号表示为），脱氧核苷酸共有 种（名称是①、②

③、④）。

3、DNA的双螺旋结构是由 平行的长链

而成，排在外侧的 和

交替连接构成基本骨架，通过

连接起来的 排列在内侧。碱基对的组成规律是 与 配对，（A）一定与

（T）配对，（G）一定与

（C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫做

原则。初步思考：

1、脱氧核苷酸的三部分如何连接？用图示表示

2、一条链上的两个脱氧核苷酸如何连接？用图示表示

3、两条链上的两个脱氧核苷酸如何连接？用图示表示 针对训练：

1、DNA完全水解，得到的化学物质是（）

A．氨基酸，葡萄糖，含氮碱基 B．氨基酸，核苷酸，葡萄糖

C．核糖，含氮碱基，磷酸 D．脱氧核糖，含氮碱基，磷酸

2、若DNA分子中一条链的碱基A：C：T：G＝l：2：3：4，则另一条链上A：C：T：G的值为（）

A．l：2：3：4 B．3：4：l：2 C．4：3：2：1 D．1：3：2：4

探究案

探究

一、DNA双螺旋结构模型的构建

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？

2、沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究DNA结构？利用了他人的哪些经验和成果？

3、沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？

4、沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

探究

二、DNA的双螺旋结构

1、构成DNA分子的基本单位有哪四种？（用图示表示）

2、画出DNA分子的平面结构简图(以8—10个脱氧核苷酸为例)。

3、制作DNA双螺旋结构模型。总结DNA分子的结构特点：①

② ③

探究

三、DNA分子的特性：

（1）不同DNA两条长链上的什么结构是稳定不变的？

（2）什么结构是千变万化的？

（3）每个DNA分子各自的碱基排列顺序是特定的吗？

以上三个问题分别体现了DNA的什么特性？ 探究

四、碱基互补配对原则是什么？

拓展延伸：双链DNA分子中各种碱基之间存在怎样的数量关系？

A=？, G=？, A+G=？，也就是：（A+G）/（T+C）=？

小试牛刀：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占多少？

课后训练案

一、单项选择题

1．某双链ＤＮＡ分子中，Ａ＋Ｔ占全部碱基的４０％，在其中的一条链中Ｃ占该链碱基的２０％，另一条链中Ｃ的含量为（）

Ａ.２０％

Ｂ.４０％

Ｃ.５０％

Ｄ.８０％ 2．DNA分子的一条单链中（A+G）／（T+C）=0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于（）

A．2和

1B 0.5和0.5C．0.5和1

D．1和1

3．下列核苷酸所含的五碳糖中，可能与其他3种五碳糖不同的是（）A．G—五碳糖—P B．U—五碳糖—P C．A—五碳糖—P D．C—五碳糖—P 4.一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（）A．44% B.24% C.14% D.28% 5．DNA分子中一条链的碱基摩尔数之比为A∶C∶G∶T＝1∶1.5∶2∶2.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔数之比为

A．5∶4

B．4∶3

C．3∶2

D．3∶4

６．已知一段双链ＤＮＡ分子碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段ＤＮＡ分子中的４种碱基的比例和（Ａ＋Ｃ）：（Ｔ＋Ｇ）的值

（）

Ａ.能

Ｂ.否

Ｃ.只能知道（Ａ+Ｃ）：（Ｔ+Ｇ）

Ｄ.只能知道四种碱基的比例

７．组成ＤＮＡ的碱基只有四种，四种碱基的配对方式只有２种，但ＤＮＡ分子具有多样性和特异性，主要原因是

（）

Ａ.ＤＮＡ分子是高分子化合物 Ｂ.脱氧核糖结构不同

Ｃ.磷酸的排列方式不同 Ｄ.碱基的排列顺序不同，碱基数目很多 ８．ＤＮＡ分子的一条链中（Ｃ+Ｔ）／（Ｇ+Ａ）＝１.２５，那么其互补链中其比例应是

（）

Ａ.０.４

Ｂ.０.８

Ｃ.１.２５

Ｄ.２.５ 9．下列对双链ＤＮＡ分子的叙述不正确的是

（）Ａ.若一条链Ａ和Ｔ的数目相等，则另一条链的数目也相等

Ｂ.若一条链Ｇ的数目为Ｃ的两倍，则另一条链C的数目为G的两倍

Ｃ.若一条链的Ａ:Ｔ:Ｇ:Ｃ＝１∶２∶３∶４，则对应链相应碱基为２：１：４：３

Ｄ.若一条链的Ａ:Ｔ:Ｇ:Ｃ＝１：２：３：４，则对应链相应碱基为１：２：３：４

二、非选择题部分

10．根据DNA分子结构模式图回答下列问题：

（1）写出④～⑥的名称：

④

；⑤

；⑥

；（2）分析这种结构的主要特点：

①DNA分子的基本骨架由

交替连接而成。

②DNA分子两条链上的碱基通过

连接成碱基对，并且遵循原则。（3）DNA分子中的碱基有

种，碱基间配对方式有

种，但由于

，使DNA分子具有多样性；由于，使DNA分子具有特异性。