人教版高中生物必修二《DNA分子的结构》教学设计.doc

DNA分子的结构教学设计【复习提问】1. 上一节学习了哪两个重要实验？实验的结论是什么？2. 为什么说DNA是主要的遗传物质？【情境导入】科学家在通过实验知道了DNA是遗传物质之后，又迫切得想知道DNA是如何储存遗传信息的？又是如何控制生物的性状的？要回答以上问题必须了解DNA的结构。【新知探究】师讲述：2004年7月28日，“分子生物学之父”克里克在圣地亚哥加州大学医院与世长辞，享年88岁。1953年4月25日，克里克和沃森在自然杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，这一成就后来被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现，更宣告了分子生物学的诞生。也正是因为这一研究成果，1962年他们共同获得了诺贝尔学奖。那么，克里克与沃森提出了双螺旋结构到底是怎样的呢，下面我们一起跟随科学家的研究足迹尝试着构建出这个著名的双螺旋结构。一、DNA分子双螺旋结构的构建1模型建构一：脱氧核苷酸前面学过20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 1分子脱氧核苷酸 = + + 多媒体展示：请学生回答碱基的种类和脱氧核苷酸的种类。2模型建构二：脱氧核苷酸单链基本单位找到了，科学家们进一步发现DNA就是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。教师指导学生如何将脱氧核苷酸连接成单链3模型建构三：脱氧核苷酸双链4模型建构四：双螺旋多媒体展示：资料三和资料四师讲述：1951年春天，在意大利举行了一次生物大分子结构的会议。会上，英国科学家富兰克林和她同事威尔金斯展示了采用X射线衍射技术拍摄到的D晶体照片，而这张照片让来参加会议的沃森激动地话也说不出来了，心怦怦直跳。为什么？因为从这张照片上完全可以断定DNA的结构是一个螺旋体。所以，资料3为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。但可惜的是没等到分享研究成果的喜悦，7年之后，这位才华横溢的女科学家因为癌症而英年早逝。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。因而，在1962年是富兰克林的同事威尔金斯和沃森、克里克共同分享了当年的诺贝尔奖。多媒体展示：衍射照片师讲述：那么到底是什么样的螺旋结构呢？在1951年的秋天，沃森在英国剑桥大学碰到了对DNA结构同样着迷的克里克。虽然克里克比沃森大12岁，却有一见如故的感觉。物理学家出身的克里克对衍射图谱的分析十分熟悉，而沃森可以帮助克里克理解生物学内容。他们尝试了很多螺旋模型，但都以失败告终。请学生阅读课本48页相关内容。师讲述：在失败面前他们没有气馁。最终，根据各方面对DNA研究的信息和自己的研究和分析，沃森和克里克得出一个共识：DNA是一种双链螺旋结构。于是沃森和克里克立即行动，马上在实验室中联手开始搭建DNA双螺旋模型。从1953年2月22日起开始奋战，他们夜以继日，废寝忘食，终于在3月7日，将他们想像中的美丽无比的DNA模型搭建成功了。多媒体展示：DNA双螺旋结构模型5思考与讨论（1）沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？（2）沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？（3）沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示？二、DNA分子双螺旋结构的分析1.学生通过思考如下问题，与教师一同归纳DNA分子双螺旋结构的特点。 (1)DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？(2) DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？碱基位于DNA的什么部位？(3) DNA中的碱基是如何配对的？2. DNA分子双螺旋结构的特点：(1)DNA分子是由两条链组成的，按反向平行方式盘绕成双螺旋结构。(2)DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替排列，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且A一定与T配对，C一定与G配对。3.课堂反馈：课后练