《DNA分子的结构》教案及反思

1、DNA 分子的结构教案及反思DNA 分子的结构教案及反思【教学目标】1.概述 DNA 分子结构的主要特点；2.制作 DNA 双螺旋结构模型；3.讨论 DNA 双螺旋结构模型的构建历程。【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。【教学难点】DNA 分子结构的主要特点。【教学策略】PPT 、板书、学生活动【课时安排】1课时（ 40min ）【教学过程】一、导入 谈论一个社会热点话题：随着科学技术的发展，想要知道自己是否为父母亲生的，应该怎么做？ （亲子鉴定） 亲子鉴定实质上是鉴定什么物质？ （ DNA 为什么通过鉴 定 DNA就能做到？要想知道亲子鉴定的原理我

2、们首先得 了解 DNA 分子的结构。导入新课：板书： 3.2DNA 分子的结构二、回顾 DNA 分子相关的已有知识引导学生一起回顾：1. DNA 的中文名称是？（脱氧核糖核酸）2. DNA 的基本组成元素？ （有且只有 C、 H、 O、 N、 P）3. DNA 的基本组成单位？（脱氧核糖核苷酸 / 脱氧核 苷酸）（1 个脱氧核糖核苷酸由 1 分子磷酸、 1 分子脱氧核 糖和 1分子含氮碱基组成） 板图：脱氧核苷酸的分子结构 模式4.含氮碱基有几种？ （ 4）分别是？（ AGCT 种碱基 对应的脱氧核苷酸就有 4 种，分别是？ （腺嘌呤脱氧核苷 酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶

3、脱氧核苷酸）6.多个脱氧核苷酸分子连接起来才能形成DNA 分子，脱氧核苷酸分子之间的连接是：一个核苷酸分子的脱氧 核糖与下一个核苷酸分子的磷酸连接形成一种化学键， 叫磷酸二酯键。这样多个脱氧核苷酸就构成了一条脱氧 核苷酸链。以上关于 DNA 的化学组成，是科学家们在 19 世纪 50 年代对 DNA 分子的所有认识。至于 DNA 分子的具体结构如何，还需要后来科学家的不断探索和研究。三、DNA 双螺旋结构模型的构建（一）（采用课前发学案预习的方式，学案结合教材P49 的思考与讨论问题，教师以问题串形式引导学生 了解整个构建过程，学生回答检测其预习效果，幻灯片 展示相关图片及信息）1.构建此模型

4、的科学家是？ （两位当时很年轻的科学 家：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克）2. DNA 是由几条链组成？（两条链）空间结构？（双 螺旋）科学家得出此结论的依据是？（依据： 1951 年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了 DNA 勺 X 射线衍射图谱。）3. DNA 的基本骨架？（磷酸 -脱氧核糖）位于？（双螺旋内侧）4.碱基位于？（内侧）如何配对？（ A-T ， C-G） 刚开始的碱基配对是相同碱基配对，后来违反化学规律；为什么这样配对（依据）？（依据： 1952 年，奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量（A=T）;鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧

5、啶（C）的量（G=C）5.至此构建了 DNA 双螺旋结构模型的平面结构，展示沃森和克里克的双螺旋的立体结构，并且他们于 1953 年 4 月25 日，写论文发表在英国自然杂志上，今年 正好是 DNA 模型构建 60 周年。6.直到 1962 年， 沃森、 克里克和威尔金斯因此荣获 1962 年诺贝尔医学生理学奖。（二）模型构建过程中涉及的情感态度价值观教育（教师引导，学生思考）1.整个过程中涉及的科学家有哪些？ （沃森、克里克、 威尔金斯、富兰克林、查哥夫。） 科学研究需要科学家们的合作交流、相互借鉴2.在发现 DNA 吉构的过程中涉及哪些学科？（生物、 物理、化学等）科学研究需要学科之间的交

6、叉、渗透3. DNA 分子结构模型的构建是一蹴而就吗？ （不是， 经历了构建被否定重建的反复过程）科学研究是在不断探索、修正和完善中得以实现的（三）DNA 双螺旋结构模型构建的意义DNA 分子双螺旋结构模型的构建，被誉为 20 世纪最 伟大的成就，标志着 DNA 的研究进入到分子水平，也是 高科技的标志。（图片展示中关村的DNA 雕塑）四、DNA 分子的结构特点（从平面结构入手）整个 DNA 分子：（1）由两条链组成，关系：平行，方向：一条链磷酸在头部，另一条链磷酸在尾部；所以为反向平行。（补充：一条 DNA 分子中有 2 个游离的磷酸 基团）DNA 分子的一条链：（ 2）外侧：脱氧核糖和磷酸

7、交替连接，形成了楼梯的扶手，即基本骨架；内侧是碱基， 形成了台阶。DNA 分子两条链之间：（ 3）两条链之间，碱基与碱基连接。G C 配对形成一个碱基对，碱基对之间通过一 种化学键连接氢键， G C 之间三个氢键，A、T 之间两个 氢键（补充：氢键数目越多，DNA 分子越稳定，所以 GC含量高的 DNA 分子稳定性强）（A 只和 T 配对、C 只和 G 配对，这种碱基之间的一 一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。）五、学生活动：制作 DNA 双螺旋结构模型6 人一组，利用模型盒中的材料制作一个DNA 双螺旋结构模型。1.介绍模型盒里的材料（图片直观展示）2.教师以问题形式提示学生构建模型的正确

8、思路，建立点 - 线- 面- 体的构建原则1何制作一个脱氧核苷酸？（点）2脱氧核苷酸如何连接成一条链？（线）3两条链之间如何正确连接？（面）4如何体现双螺旋结构？（体）3.学生以小组为单位，制作模型，教师巡视，及时 发现问题，适当引导。4.小组展示自己的模型六、DNA 分子的特性（学生比较小组之间的模型，思考，教师引导学生，逐步引出 DNA 分子的特性）1.比较小组之间的模型， DNA 模型的共同点是什么?（ a. 脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序 b. 碱基互补配对原则； c. 稳定的双螺旋结构；）稳定性2.碱基对的排列顺序一样吗？ （不一样，碱基对的排列顺序千变万化）多样性 （补充：对于一个碱

9、基位置来说，可以有四种可能，那么对于一条 DNA 分子，如果有 2000 个碱基对，有多少种排列顺序？ 42000 碱基对的排列顺序就代表了遗传信 息。）3.对于每个 DNA 分子，碱基对的排列顺序是特定的吗？每一个 DNA 分子碱基对的特定排列顺序特异性（亲子鉴定的原理：亲子鉴定鉴定 DNA 分子结构，孩子的同源染色体，一条来自父方，一条来自母方，由于 DNA 分子的特异性，所以一条 DNA 和父亲相同，一条DNA 与母亲相同。）七、课后作业后拓展题：DNA 分子作为遗传物质，必须要复制，根据结构特点，大家设想一下复制方式。2.动手作业： 3-5 人一组，利用生活中的材料制作DNA 双螺旋结

10、构模型。八、课堂反馈1.下列制作 DNA 螺旋模型中，连接正确的是（）2.知 1 个 DNA 分子中有 1800 个碱基对，其中胞嘧啶有 1000 个，这个 DNA 分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是A 1800 个和 800 个 B1800 个和 l800 个C 3600 个和 800 个 D3600 个和 3600 个3.20个碱基对组成的 DNA 分子片段，可因其碱基对组成和序列不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达 （）A 、 120B、 1204C、 460D、 41204.是 DNA 勺分子结构模式图，说出图中1- 10 的名称。1_2_3 _4 _5 _6_7_8

11、_9_10_板书设计】3.2DNA 分子的结构一、 DNA 分子的化学组成1.组成元素： C、 H、 O、 N、 P2.基本组成单位：脱氧核苷酸二、 DNA 双螺旋结构模型的构建三、 DNA 的结构特点：1.2 条链：反向平行，双螺旋2. 外侧：磷酸 - 脱氧核糖；内侧：碱基3. A=T ，G=C(氢键)四、 DNA 的结构特性：1.稳定性2.多样性3.特异性【教学反思】 本节课在设计上有两个突破：( 1)为了节省课堂上阅读资料的时间，按照新课程 旋结构模型的构建过程；在教学中，采用问题串的形式， 按照模型构建的结论- 依据模式，检测学生的预习效果， 并且调动学生回答问题的积极性，加大学生的课

12、堂参与 度，提高课堂教学效率。（2）为了增强学生对模型构建过程的印象，设计学 生活动：体验制备 DNA 双螺旋模型构建过程，提高课堂 教学的参与度和广度，增强小组合作能力，以问题串的 形式提示学生模型构建过程中应注意的问题，让学生在 进行活动时有条理、有思考，活动结束时，以小组为单 位进行模型展示，激发学生的积极性，并且有效利用学 生的展示，对比、提问进而引出DNA 分子的三大特性。本节课优点：（1） 在模型构建过程的科学史讲解过程中，注重对 学生情感、态度、价值观的教育 （如学科交叉渗透、团结 合作、坚持不懈等科学精神的渗透教育）（2） 学生的课堂参与度广而深，注重学生思维的培 养（3） 学生活动的成果展示，对于一位教师的课堂生 成能力是一个很大的挑战本节课不足之处：（ 1）课堂时间把握不足，如模型构建过程讲解较快， 而后面关于学生活动的处理有点拖，导致课堂拖堂、2）上课结束，未对本节课内容进行小结理念，采用学案形式，让学生提前预习，熟悉DNA 双3）由于时间关系，未做课堂练习进行巩固（4）关于学生活动体验制备 DNA 双螺旋模型构