DNA分子的结构和复制教学设计

1、DNA分子的结构和复制教学设计1 教学目标设计1.1 知识与技能（1）阐述DNA分子的基本单位。（2）概述DNA分子双螺旋结构的主要特点。（3）阐明碱基互补配对原则及其生物学意义。1.2 过程与方法（1）收集DNA分子结构模型的建立过程的材料。（2）评价DNA分子结构模型的建立过程。1.3 情感态度与价值观（1）探讨DNA分子结构模型的建立过程，体验互助合作的科学精神。（2）制作DNA分子双螺旋结构模型，体验科学家科学探索的精神。2 重点难点分析2.1 重点分析DNA分子的双螺旋结构是学生理解遗传学理论的知识基础，故为重点；另外，DNA分子的复制是细胞分裂知识的延续，是理解遗传意义的分子基础，

2、故是另一重点。2.2 难点分析DNA分子的双螺旋结构特点和半保留复制方式是本节课的难点。3 学情分析本部分内容抽象，不容易理解，另外，学生对此知识所知有限。因此，本段教学遵循从已知到未知，从简单到复杂，充分利用挂图和板画的直观性，引导学生进行主动思考。4 教学策略本节课采用引导探究的教学模式，具体思路如下：复习细胞的化学成分，总结DNA的基本单位及组成；引导学生观察、描述DNA分子中多核苷酸链的形成及链间的连接，引出碱基互补配对原则；通过同学间绘制的DNA分子平面结构图的比较，认识DNA结构的多样性、特异性。以“复习DNA结构”为导入点，利用“遗传的概念”、“细胞分裂中染色体复制及其意义”总结

3、DNA复制的时期和条件；通过板画演示DNA的复制过程，通过观察思考，理解DNA的半保留复制方式；通过例题，对本节知识加深认识。5 教学过程一 创设情境，激发学生的探究欲望，形成DNA分子结构的初步印象创设：北京中关村科技园区的标志是呈双螺旋造型的DNA雕塑。看似麻花卷的DNA为什么能成为高科技的标志？它是怎么储存遗传信息？又是怎样决定生物性状的？二 DNA分子的化学成分 依托第一章知识，采用提问形式，引导学生回忆核酸的相关内容，总结构成DNA的组成元素、基本单位及构成基本单位的三种分子：A、DNA的中文名称是？脱氧核糖核酸。B、核酸有两种，除了DNA外，还有RNA。RNA又叫？核糖核酸。C、核

4、酸是由哪些元素组成的？C、H、O、N、P五种元素。D、构成核酸的基本单位是什么？核苷酸。E、因此核苷酸也有两种：一种是构成RNA的基本单位核糖核苷酸；另一种是构成DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸。F、一个脱氧核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。三 DNA分子的结构创设：DNA是一种高分子的化合物，它是由许多个脱氧核苷酸连接而成的。下面进一步观察DNA的平面结构和空间结构。问题：观察DNA由几条链构成？这两条链的位置关系如何？它们的方向一致吗？它具有怎样的立体结构？问题：DNA的基本骨架由哪些物质构成？分别位于DNA的什么部位？问题：什么是碱基互补配对原则？碱基对位于DNA

5、的什么位置？学生绘制DNA分子平面结构图（规定：碱基数4对，碱基种类自选）。目的：A、巩固以下知识点：脱氧核苷酸中三种成分的连接方式；DNA由两条反向平行排列的多核苷酸链组成；磷酸和脱氧核糖交替连接排列在DNA分子外侧，碱基对排列在内侧；碱基互补配对原则。B、通过学生自己绘制的图形与其他同学的比较，总结DNA结构的共同点和差异性，为理解DNA结构的多样性和特异性埋下伏笔。学生计算：4对碱基，DNA分子的种类数有多少种？若碱基为4000对呢？四 运用碱基互补配对原则，总结碱基计算规律（1）双链DNA分子中：A=T，C=G；嘌呤（A+G）=嘧啶（C+T）；两个不互补配对的碱基之和比值等于1，即A+

6、G/C+T=1。（双链DNA分子中，所有的嘌呤之和与所有的嘧啶之和有什么关系？对于单链的DNA，这种关系成立吗？）（2）一条链上某碱基总数等于另一互补链中与它互补配对的碱基总数。五 DNA分子的复制设置以下问题情境，导入本课题：什么是遗传？亲代的性状传给后代的现象。子代与亲代为什么相似？子代从亲代继承了遗传物质DNA。由此引出：遗传信息从亲代传递给子代是通过DNA分子的复制来完成的。同时得出DNA分子的复制的概念。染色体复制包括DNA复制和有关蛋白质的合成DNA复制的时期：有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。DNA是遗传信息的载体，DNA分子中特定的核苷酸排列顺序代表遗传信息。遗传信息通过D

7、NA分子的复制由亲代传递给子代。合成DNA时，必须有原来存在的分子为模板DNA复制需要模板DNA。DNA复制是生物体内合成DNA的过程。DNA是由脱氧核苷酸组成的DNA复制需要原料脱氧核苷酸（四种）。DNA复制是生物体内复杂的化学反应，回忆新陈代谢发生的两大条件DNA复制需要能量和酶（解旋酶和DNA聚合酶）。六 DNA分子的复制过程引入：DNA是双螺旋结构，碱基对位于DNA结构的内侧，复制如何进行？边解旋边复制。DNA复制过程中，DNA的双螺旋结构有没有变化？引出解旋的概念、条件和边解旋边复制的特点。DNA是如何提供复制模板的？以解开的每条母链为模板，暴露出内侧的碱基。DNA是如何复制碱基的排列顺序的？DNA复制遵循碱基互补配对原则。子代DNA的结构有何特点？半保留复制方式。DNA复制完成后，亲代DNA是否存在？亲代DNA的两条多核苷酸链是否存在？亲代DNA不论复制几次，它的两条母链不会消失，始终存在于两个子代DNA中。板画和例题以加深对DNA复制过程、DNA半保留复制方式的理解。例题在氮源为14N培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA（对照）；在氮源为15N培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N培养基上，再连续繁两代（和），用