资源简介

3.2 DNA是主要的遗传物质的教案
【教材分析】
本节内容用两课时。第一课时讲DNA分子的结构，第二课时讲DNA分子的复制。利用两课时之间的课余时间让学生自制DNA双螺旋结构模型。为了能使学生制作成功，在第一课时多用些时间，适当补充些有关DNA的生化知识，让学生很好地掌握DNA“双链、螺旋，平行，反向，配对”的空间结构，为第二节DNA分子的复制的学习打下基础。
【学情分析】
本节内容为高一下学期的学习内容，通过前面的学习，学生已经具备以下学习基础：首先是知识基础：学生已经学习了遗传信息的携带者——核酸，又学习了DNA是主要的遗传物质，以及DNA和染色体的关系，但仍然没弄清楚DNA分子的结构。其次是学生的能力基础：高中的学生已有较强的动手能力，具备了一定的观察、分析、推理、获取信息及探究能力，逻辑思维逐步成熟，可以较好地完成老师精心设置的任务。最后是情感、态度与价值观基础：高中生好奇心强，乐于合作、探究，具备实事求是的态度。
【教学目标】
1、概述DNA由四种脱氧核苷酸构成，通常有两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构。碱基的排列顺序决定了遗传信息。
2、概述DNA双螺旋结构的主要特点，掌握碱基互补配对原则及其应用。
【教学重难点】
1、教学重点
（1）DNA分子结构的主要特点。
2、教学难点
（1）DNA分子结构的主要特点。
（2）运用碱基互补原则进行DNA碱基计算。
【新课导入】
【导入】：位于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以独特的双螺旋结构被看作高科技的标志。在确信DNA是生物体的遗传物质之后，人们更迫切的想知道：
DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？
要回答这些问题，首先需要弄清楚DNA的结构。
【新课讲解】
DNA双螺旋结构模型的构建
探究学习：学生阅读课本48、49页“DNA结构模型的构建”内容，梳理DNA结构模型构建的过程。
教师利用课件指导学生异同梳理。
DNA模型的构建者是美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。
DNA结构模型构建过程总结：
DNA模型构建详细过程：
1.在人类已知DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基的基础上进行探究。
2.富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。沃森、克里克推算出DNA分子呈螺旋结构的结论。
3.1952年，奥地利生物化学家查哥夫访问剑桥大学。沃森和克里克从他那得到了一个重要的信息。在DNA中腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。
4.沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，构建出新的DNA模型。1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，引起了极大的轰动。
通过学习梳理DNA模型构建详细过程，学生讨论：
1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。
（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？
（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？
答案：1.（1）两条链，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸。位于外侧。
（3）腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。碱基排列在内侧。
2.要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。
DNA的结构
1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P
2、基本单位：脱氧核苷酸（4种）
3、脱氧核苷酸的组成：每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、含氮碱基、脱氧核糖构成。
4、DNA的平面结构
5、DNA的双螺旋结构
6、DNA结构的特点
（1）多样性：碱基对的排列顺序千变万化
生物体内，一个最短的DNA分子大约有4000对碱基对，请同学计算，由4000个碱基对组成的DNA分子至少有多少种？ 24000
（2）特异性：碱基对特定的排列顺序
（3）稳定性：双螺旋结构
【板书】
第2节 DNA的结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
二、DNA的结构
1.DNA双螺旋的结构特点
2.碱基互补配对原则
【课后反思】
本节课充分体现了学生的主体地位，教师提供资料，学生动手组建模型，在探索构建模型的过程中落实学科核心素养。从课堂实践效果来看，设置的活动基本都能完成，学生对 DNA 的结构及特点理解透彻，但在构建 DNA 链时，有小组对磷酸二酯键理解不到位，表现在多一个或者少一个磷酸基团的现象，教师授课时可以重点关注;在构建 DNA 立体模型时，个别小组可能会构建出环状、左螺旋等情况，教师可以提供资料引导学生进一步探究。

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