資源簡介

3.2
DNA的結構
教案
一、教學目標
1.概述DNA結構的主要特點。
2.通過對DNA雙螺旋結構模型構建過程的討論和交流，認同交流合作、多學科交叉在科學發展中的作用。
3.制作DNA雙螺旋結構。.
二、教學重難點
1.教學重點
DNA結構的主要特點，制作DNA雙螺旋結構模型。
2.教學難點
DNA結構的主要特點。
教學過程
【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。
【一、DNA雙螺旋結構模型的構建】
20世紀30年代，科學家認識到：組成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸。
解開DNA的結構之謎（課本P48-49）
DNA的結構層次（學生自行總結）
【二、DNA的結構】
1.
DNA雙螺旋結構模型的特點
（1）DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。
（2）DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側。
（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對具有一定的規律：A(腺嘌呤）一定與T(胸腺嘧啶）配對；G(鳥嘌呤）一定與C(胞嘧啶）配對。堿基之間的這種一一對應的關系，叫作堿基互補配對原則。
脫氧核糖上與堿基相連的碳叫作1'-C，與磷酸基團相連的碳叫作5'-C。DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，這一端稱作5'-端，另一端有一個羥基（－OH)，稱作3'-端。DNA的兩條單鏈走向相反，從雙鏈的一端起始，一條單鏈是從5'-端到3'-端的，另一條單鏈則是從3'-端到5'-端的。
拓展：堿基A與T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵。氫鍵越多，結構越穩定，即含G、C堿基對比例越大，結構越穩定。
【三、DNA的特性】
1、多樣性：堿基對的排列順序多樣性的意義：蘊含了生物的遺傳信息
特異性：每個DNA分子中堿基對的特定排列順序，構成了DNA分子的特異性。
穩定性：
【四、制作DNA雙螺旋結構模型】
【五、堿基互補配對原則的應用】
教學反思
本節課可以幫助學生在知道DNA是主要的遺傳物質后，進一步認識DNA的結構，理解DNA是怎樣儲存遺傳信息的，進而形成結構與功能相適應的生命觀念，考慮到科學史的真實性及如何整體認識DNA的結構，本節課的設計采取了正向探究教學，從宏觀到微觀，從整體到局部層層深入地進行探究，最終再回到整體，使認識得到升華，本節課的主要特點如下。
從問題探討及沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構模型的故事，引入對DNA結構的探討，通過提供一系列文字圖片視頻資料，讓學生閱讀思考分析并得出結論，DNA是由兩條脫氧核苷酸鏈盤旋而成的雙螺旋結構。
認識DNA的雙螺旋結構后，再逐層解析層層深入探究DNA的空間結構平面結構單鏈結構和基本組成單位，根據提供的資料、模型和學具，讓學生分析和比較含有A、T、C、G4種堿基的脫氧核苷酸的特點，并自己動手組裝DNA的單鏈雙鏈，了解DNA基本骨架的構成方式及堿基的連接方式，理解堿基互補配對原則及計算方法。
讓學生以游戲的方式模擬DNA兩條單鏈的排列方式，了解DNA兩條單鏈的方向性，理解反向平行含義，得出結論：DNA的兩條單鏈是反向平行的。
本節課，以科學史為主線，通過介紹科學家對DNA結構的探索過程，綜合思考和討論小組合作模擬游戲等活動，培養學生的科學思維和科學探究能力，也有助于培養學生嚴謹務實求知態度和探索求真的科學精神。

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