資源簡介

3.2 DNA是主要的遺傳物質的教案
【教材分析】
本節內容用兩課時。第一課時講DNA分子的結構，第二課時講DNA分子的復制。利用兩課時之間的課余時間讓學生自制DNA雙螺旋結構模型。為了能使學生制作成功，在第一課時多用些時間，適當補充些有關DNA的生化知識，讓學生很好地掌握DNA“雙鏈、螺旋，平行，反向，配對”的空間結構，為第二節DNA分子的復制的學習打下基礎。
【學情分析】
本節內容為高一下學期的學習內容，通過前面的學習，學生已經具備以下學習基礎：首先是知識基礎：學生已經學習了遺傳信息的攜帶者——核酸，又學習了DNA是主要的遺傳物質，以及DNA和染色體的關系，但仍然沒弄清楚DNA分子的結構。其次是學生的能力基礎：高中的學生已有較強的動手能力，具備了一定的觀察、分析、推理、獲取信息及探究能力，邏輯思維逐步成熟，可以較好地完成老師精心設置的任務。最后是情感、態度與價值觀基礎：高中生好奇心強，樂于合作、探究，具備實事求是的態度。
【教學目標】
1、概述DNA由四種脫氧核苷酸構成，通常有兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構。堿基的排列順序決定了遺傳信息。
2、概述DNA雙螺旋結構的主要特點，掌握堿基互補配對原則及其應用。
【教學重難點】
1、教學重點
（1）DNA分子結構的主要特點。
2、教學難點
（1）DNA分子結構的主要特點。
（2）運用堿基互補原則進行DNA堿基計算。
【新課導入】
【導入】：位于北京中關村高科技園區的DNA雕塑，以獨特的雙螺旋結構被看作高科技的標志。在確信DNA是生物體的遺傳物質之后，人們更迫切的想知道：
DNA是怎樣儲存遺傳信息的？又是怎樣決定生物性狀的？
要回答這些問題，首先需要弄清楚DNA的結構。
【新課講解】
DNA雙螺旋結構模型的構建
探究學習：學生閱讀課本48、49頁“DNA結構模型的構建”內容，梳理DNA結構模型構建的過程。
教師利用課件指導學生異同梳理。
DNA模型的構建者是美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。
DNA結構模型構建過程總結：
DNA模型構建詳細過程：
1.在人類已知DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C 4種堿基的基礎上進行探究。
2.富蘭克林和同事威爾金斯采用X射線衍射技術拍攝到DNA衍射圖譜。沃森、克里克推算出DNA分子呈螺旋結構的結論。
3.1952年，奧地利生物化學家查哥夫訪問劍橋大學。沃森和克里克從他那得到了一個重要的信息。在DNA中腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量；鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量。
4.沃森和克里克改變了堿基配對的方式，讓A與T配對，G與C配對，構建出新的DNA模型。1953年，沃森和克里克撰寫的《核酸的分子結構一脫氧核糖核酸的一個結構模型》論文在英國《自然》雜志上刊載，引起了極大的轟動。
通過學習梳理DNA模型構建詳細過程，學生討論：
1.請你根據資料回答有關DNA結構方面的問題。
（1）DNA是由幾條鏈構成的？它具有怎樣的立體結構？
（2）DNA的基本骨架是由哪些物質組成的？它們分別位于DNA的什么部位？
（3）DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？
2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的雙螺旋結構，是科學家合作研究的典范，在科學界傳為佳話。他們的這種工作方式給予你哪些啟示？
答案：1.（1）兩條鏈，按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。
（2）DNA的基本骨架是脫氧核糖和磷酸。位于外側。
（3）腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）配對。堿基排列在內側。
2.要善于利用他人的研究成果和經驗；要善于與他人交流和溝通，閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識背景上最好是互補的，對所從事的研究要有興趣和激情等。
DNA的結構
1、DNA的組成元素：C、H、O、N、P
2、基本單位：脫氧核苷酸（4種）
3、脫氧核苷酸的組成：每個脫氧核苷酸是由一分子磷酸、含氮堿基、脫氧核糖構成。
4、DNA的平面結構
5、DNA的雙螺旋結構
6、DNA結構的特點
（1）多樣性：堿基對的排列順序千變萬化
生物體內，一個最短的DNA分子大約有4000對堿基對，請同學計算，由4000個堿基對組成的DNA分子至少有多少種？ 24000
（2）特異性：堿基對特定的排列順序
（3）穩定性：雙螺旋結構
【板書】
第2節 DNA的結構
一、DNA雙螺旋結構模型的構建
二、DNA的結構
1.DNA雙螺旋的結構特點
2.堿基互補配對原則
【課后反思】
本節課充分體現了學生的主體地位，教師提供資料，學生動手組建模型，在探索構建模型的過程中落實學科核心素養。從課堂實踐效果來看，設置的活動基本都能完成，學生對 DNA 的結構及特點理解透徹，但在構建 DNA 鏈時，有小組對磷酸二酯鍵理解不到位，表現在多一個或者少一個磷酸基團的現象，教師授課時可以重點關注;在構建 DNA 立體模型時，個別小組可能會構建出環狀、左螺旋等情況，教師可以提供資料引導學生進一步探究。

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