DNA分子結(jié)構(gòu)-教案(滲透終)

1、第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)一、教材分析  DNA分子的結(jié)構(gòu)是人教版高中生物必修二第三章第二節(jié)的內(nèi)容，它由DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。教材沒有直接講述DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而是以故事講述的方式，以科學(xué)家沃森和克里克的研究歷程為主線，逐步呈現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)，并通過學(xué)生動(dòng)手嘗試建構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解。本節(jié)內(nèi)容既是對(duì)孟德爾遺傳定律和減數(shù)分裂等相關(guān)生物學(xué)知識(shí)的深化理解，也是現(xiàn)代生物遺傳學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，其中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是DNA結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制以及DNA控制蛋白質(zhì)合成過程中遵循的重

2、要原則。學(xué)生通過科學(xué)的有效的學(xué)習(xí)，準(zhǔn)確理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以為以后相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解奠定良好的基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：（1）、通過討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程，理解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)。（2）、概述DNA分子的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。2、能力目標(biāo)：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型, 加深對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的理解。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀： （1）體驗(yàn)合作在科學(xué)研究中的重要性； （2）體會(huì)科學(xué)探索過程的艱辛和樂趣。 （3）認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深化、不斷完善的過程三、教學(xué)重點(diǎn)1、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2、制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。四、教學(xué)難點(diǎn)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。五、重難

3、點(diǎn)的突破方法通過已知知識(shí)的復(fù)習(xí)，學(xué)生在了解DNA分子結(jié)構(gòu)探索歷程的同時(shí)，嘗試構(gòu)建DNA分子結(jié)構(gòu)的模型，在體驗(yàn)科學(xué)探索的過程中獲得新知。教學(xué)過程中以“基本單位脫氧核苷酸長鏈平面脫氧核苷酸雙鏈立體雙螺旋結(jié)構(gòu)”為主線逐步深入，以“基本單位是什么”，“脫氧核苷酸如何構(gòu)成脫氧核苷酸長鏈”，“ 脫氧核苷酸長鏈如何構(gòu)成DNA分子”、“堿基排列在螺旋內(nèi)側(cè)還是外側(cè)”、“堿基對(duì)如何連接”等一系列質(zhì)疑為切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手構(gòu)建模型并在觀察分析的基礎(chǔ)上總結(jié)并理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 六、課前準(zhǔn)備 1課件：DNA分子的結(jié)構(gòu)的相關(guān)課件。2教具準(zhǔn)備：準(zhǔn)備制作DNA分子結(jié)構(gòu)的材料。 七、教學(xué)過程教師的組

4、織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課【展示圖片】“2011.11.18” 特大拐賣兒童專案獲救的77名兒童圖片【講述】2012年3月，公安部統(tǒng)一指揮山東、貴州、河南、山西、云南、廣西等14省區(qū)市公安機(jī)關(guān)同步開展集中抓捕、解救行動(dòng)，摧毀了一起“第三地”交易的家族式特大跨省拐賣兒童犯罪網(wǎng)絡(luò)，抓獲310名犯罪嫌疑人，解救77名被拐賣兒童。 根據(jù)刑法第二百四十條【拐賣婦女、兒童罪】拐賣婦女、兒童三人以上、以出賣為目的、將婦女兒童賣往外境等處十年以上有期徒刑或者無期徒刑，并處罰金或者沒收財(cái)產(chǎn)；情節(jié)特別嚴(yán)重的，處死刑，并處沒收財(cái)產(chǎn)?！驹O(shè)問】犯罪分子遭到了他們應(yīng)有的懲罰，但還面臨著一個(gè)問題：許多獲救的嬰

5、兒長得和剛被拐賣時(shí)不一樣了，如何找到他們的親生父母呢？【學(xué)生回答】DNA鑒定。通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道DNA是主要的遺傳物質(zhì)，可通過DNA鑒定來尋找這些孩子的父母。那么DNA為什么能行使這一功能呢？結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的，要行使這一功能DNA必須具備怎樣的結(jié)構(gòu)呢？【展示圖片】北京中關(guān)村高科技園中的DNA雕塑圖【提出問題】請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察這個(gè)雕塑有什么特點(diǎn)？DNA分子的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？這就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)生觀察并思考學(xué)生觀察并思考通過圖片和提問引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。展開新課模型構(gòu)建一-脫氧核苷酸【講述】因?yàn)镈NA是遺傳物質(zhì)，所以很多科學(xué)家都迫切地想知道DNA的結(jié)

6、構(gòu)，對(duì)DNA進(jìn)行了大量的研究，但最終讓我們知道DNA結(jié)構(gòu)的是兩位年輕的科學(xué)家沃森和克里克，他們構(gòu)建出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型。 下面我們一起來重溫著兩位科學(xué)家構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型的歷程。請(qǐng)同學(xué)們帶著學(xué)案上的問題閱讀兩位科學(xué)家的故事【問題】在沃森和克里克構(gòu)建出DNA模型之前，科學(xué)界對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)是怎樣的？（DNA分子是以4中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、C、G四種堿基）上學(xué)期我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些有關(guān)DNA的相關(guān)內(nèi)容，我們一起來回顧一下?！咎釂枴?、組成DNA的化學(xué)元素有哪些？（C、H、O、N、P）2、組成DNA的基本單位是什么嗎？（脫氧核苷酸）3、每個(gè)脫氧核

7、苷酸是由哪幾部分構(gòu)成的？4、組成DNA的堿基有哪幾種？（A腺嘌呤，T胸腺嘧啶，C胞嘧啶，G鳥嘌呤）講述圓形硬紙片代表磷酸基團(tuán)，五邊形代表脫氧核糖，四種顏色的長方形代表四種堿基展示脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)示意圖【提問】脫氧核苷酸有幾種？（四種）那么請(qǐng)同學(xué)們分組完成四種脫氧核苷酸的模型制作?！疽龑?dǎo)】教師用多媒體展示正確的鏈接方法。（重點(diǎn)講解堿基、磷酸與脫氧核糖的碳原子的位置關(guān)系）【引導(dǎo)】教師用多媒體展示正確的鏈接方法。學(xué)生結(jié)合學(xué)案閱讀教材并思考問題學(xué)生思考，并從準(zhǔn)備的模擬實(shí)驗(yàn)材料中找出對(duì)應(yīng)的模型。動(dòng)手制作DNA的基本單位模型。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力復(fù)習(xí)回顧，為新內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ) 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力探究二4種脫氧

8、核苷酸如何形成脫氧核苷酸鏈？模型構(gòu)建二-脫氧核苷酸鏈探究三探究DNA 分子的堿基排列位置模型構(gòu)建三-脫氧核苷酸雙鏈【提問】4種脫氧核苷酸怎樣才能連接成DNA分子呢？請(qǐng)同學(xué)思考如何將你們手中的脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈【展示】用多媒體出示連接的方法?！疽龑?dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生觀察幻燈片以及自己制做的模型，將幾個(gè)小組制作的核苷酸鏈展示在黑板上，尋找它們的不同，通過觀察發(fā)現(xiàn)各組脫氧核苷酸鏈中堿基的排列順序是不相同的。(為后面DNA分子的特性做準(zhǔn)備)【提問】脫氧核苷酸構(gòu)成長鏈結(jié)構(gòu)是當(dāng)時(shí)科學(xué)界的共識(shí)。那么脫氧核苷酸長鏈?zhǔn)侨绾螛?gòu)成具有獨(dú)特雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子的呢？【資料】沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DN

9、A衍射圖譜為基礎(chǔ)，推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)。他們嘗試構(gòu)建過很多雙螺旋和三螺旋的模型，構(gòu)建了雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。新的問題聚焦在“堿基排在螺旋外側(cè)，還是螺旋內(nèi)側(cè)”?！菊故尽繅A基排在雙螺旋外側(cè)的示意圖【提問】堿基排列在外側(cè)的模型合理嗎？ 【展示】完成情況較好的模型以及堿基排列在雙螺旋內(nèi)側(cè)的示意圖引導(dǎo)學(xué)生討論尋找解決問題的辦法學(xué)生動(dòng)手連接脫氧核苷酸長鏈，并展示成果閱讀相關(guān)資料，了解科學(xué)探索的歷史學(xué)生積極思考并嘗試構(gòu)建堿基排列在螺旋內(nèi)側(cè)的模型激發(fā)學(xué)生積極思考，探究問題的能力激發(fā)學(xué)生積極思考，探究問題的能力探究四探究DNA 分子的堿基配對(duì)方式四-DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)【提問】兩條鏈的堿基是如何配對(duì)的？【展示】教

10、師在黑板上展示兩種不同的堿基配對(duì)方式模型。（A與A、T與T、G與G、C與C和A與T、G與C、A與C、G與T配對(duì)的兩種模型）展示四種堿基的結(jié)構(gòu)示意圖，比較嘌呤（雙環(huán)）和嘧啶（單環(huán)）分子結(jié)構(gòu)的差異?！局v述】 略長些的代表嘌呤，短的代表嘧啶；將不同的堿基連在一起，比較形成的堿基對(duì)的長度，只有嘌呤和嘧啶配對(duì)堿基對(duì)的長度才相同【資料】奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：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?！窘Y(jié)論】堿基的配對(duì)是A與T、G與C【展示】按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則連接的結(jié)構(gòu)模型圖。【引導(dǎo)】如何將DNA分子的平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的雙螺旋結(jié)構(gòu)？【展示】DNA

11、分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。學(xué)生觀察思考哪種才可以構(gòu)成螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)生根據(jù)資料修改模型，并構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)立體模型。培養(yǎng)學(xué)生思考和動(dòng)手能力培養(yǎng)學(xué)生的判斷能力探究五觀察DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)【觀察】學(xué)生觀察DNA分子的結(jié)構(gòu)模型?！咎釂枴緿NA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？【展示】結(jié)合DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，逐點(diǎn)展開DNA分子的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：兩條鏈反向平行盤旋為雙螺旋結(jié)構(gòu)；外側(cè)為磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成基本骨架；內(nèi)側(cè)為氫鍵連接成堿基對(duì)，以堿基互補(bǔ)原則配對(duì)。學(xué)生觀察討論培養(yǎng)學(xué)生觀察能力探究六DNA分子的特性師生根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)DNA分子的特性：【展示】兩個(gè)DNA分子模型圖。學(xué)生尋找它們的相同點(diǎn)及不

12、同點(diǎn)，得出：（1）穩(wěn)定性。DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與Pi交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式是穩(wěn)定不變的，從而導(dǎo)致DAN分子的穩(wěn)定性。（2）多樣性：DNA分子中堿基相互配對(duì)的方式雖然不變，而長鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。如一個(gè)最短的DNA分子大約有4000個(gè)堿基對(duì)，這些堿基對(duì)可能的排列方式就有 種。實(shí)際上構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限的，這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。特異性：每個(gè)特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序，這種特定的堿基排列順序就構(gòu)成了DNA分子自身嚴(yán)格的特異性?！局v解】由于DNA分子具有特異性，所以每個(gè)人的DNA都不完全相同

13、（除同卵雙胞胎外）。因此，在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中，DNA指紋技術(shù)正在發(fā)揮著越來越重要的作用，刑偵人員只需要一滴血或是一根頭發(fā)等樣品就可以進(jìn)行DNA鑒定，從而判斷抓獲罪犯，未成年人也不例外。中華人民共和國刑法第十七條【刑事責(zé)任年齡】已滿十六周歲的人犯罪，應(yīng)當(dāng)負(fù)刑事責(zé)任。學(xué)生觀察總結(jié)培養(yǎng)學(xué)生的觀察總結(jié)能力讓學(xué)生意識(shí)到法律的約束性歸納總結(jié)學(xué)生活動(dòng)【小結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)【習(xí)題】出示相關(guān)的習(xí)題學(xué)生總結(jié)學(xué)生思考回答培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力及對(duì)新知識(shí)應(yīng)用能力八、板書設(shè)計(jì)：第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)一、DNA分子的結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸脫氧核苷酸長鏈DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)（基本單位） （平面結(jié)構(gòu)） （空間結(jié)構(gòu)）二、

14、DNA分子的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)1、.兩條鏈；反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)2、.外側(cè)：磷酸脫氧核糖基本骨架3、 內(nèi)側(cè)：堿基對(duì)（堿基互補(bǔ)配對(duì)：A=T, CG）三、DNA的特性 1、穩(wěn)定性 2、多樣性 3、特異性附第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】、 概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。、 討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程。3、制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。 、制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)【知識(shí)連接】1組成DNA的基本元素 2. DNA的組成單位是 ，它是由一分子 , 一分子 和 所構(gòu)成的, 不同決定了核苷酸種類的不同. 共有 種類型。

15、堿基種類(符號(hào))AT堿基名稱鳥嘌呤 胞嘧啶一 、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程資料閱讀，思考下列問題，初步形成DNA分子結(jié)構(gòu)的基本概念。1、沃森和克里克這兩位科學(xué)家是如何相遇的？他們的合作對(duì)構(gòu)建DNA模型有什么好處？2、在沃森和克里克構(gòu)建出DNA模型之前，科學(xué)界對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)是怎樣的？3、沃森和克里克威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜得出了什么結(jié)論？4、在沃森和克里克最開始構(gòu)建的螺旋模型中，堿基是如何排列的？這種排列方式是否獲得了成功？5、進(jìn)行堿基配對(duì)時(shí)將A與A、T與T、G與G、C與C配對(duì)合理嗎？為什么？模型構(gòu)建1：脫氧核苷酸ATGC代表 P P代表 代表 名稱： 代表 模型構(gòu)建2：脫氧核

16、苷酸鏈 模型構(gòu)建3：DNA雙鏈(平面結(jié)構(gòu))ATGCATGCATGC模型構(gòu)建4：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)二、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。（1）DNA分子是由_ 條鏈組成的，_ _ 方 式盤旋成 結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的_和_ _交替連接，排列在_ 側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在_側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過 連接成_ _，且按_ _原則配對(duì)。_和_，_和_配對(duì)。所以：DNA分子中A=T G=C【課堂精練】1對(duì)沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型做出過幫助的科學(xué)家不包括（ ） A、威爾金斯 B、富蘭克林 C、查哥夫 D、格里菲斯2、DNA分子的基本骨架是 （ ） A、交替連接的脫氧核糖和磷酸 B、通過氫鍵連接的堿基對(duì) C、通過氫鍵連接的脫氧核苷酸對(duì) D、通過共價(jià)鍵依次相連的脫氧核糖和堿基3、在DNA分子的兩條鏈上排列順序穩(wěn)定不變的物質(zhì)是 （ ） A