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第1页《DNA分子的结构》教案台山市李谭更开纪念中学授课班级：高一8班授课教师：甄健聪1.知识目标：（1）简述组成DNA分子的基本单位──四种脱氧核苷酸（2）概述四种脱氧核苷酸构成DNA分子双螺旋结构的方式（3）阐明碱基互补配对的原则及意义2.能力目标：通过探究DNA双螺旋结构模型，初步知晓科学探究的基本方法（如模型建构法，学科知识的交叉应用）。3.情感态度与价值观：（1）体验科学家锲而不舍、执着追求、合作交流的科学精神（2）认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程二、教学重难点的处理1．DNA分子结构的主要特点及碱基互补配对原则是本节课的教学重点。2.突出重点的方法拟采用：①设计问题串的形式：如“DNA是双螺旋还是三螺旋？”“碱基排列在螺旋内侧还是外侧？”──“碱基对如何连接起来？”，进行不断地质疑和解疑；②在“DNA分子双螺旋结构”的探究活动中，通过讨论和交流，建构以“基本单位—脱氧核苷酸长链—平面脱氧核苷酸双链—立体双螺旋结构”的知识链，完成对DNA分子双螺旋结构的初步认识。3．本节内容中的“碱基互补配对原则的应用”是另一个教学难点，也是高考中的重要知识考点，以习题的变式求解和讨论逐步解决。三、教学方案的设计思路1．以新课程教学理念为指导，充分利用课程资源，引导学生在DNA分子结构的探索史学会合作学习、积极参与讨论交流，不断地发现问题和解决问题，让学生在合作交流中获取DNA分子结构的知识。2．以DNA双螺旋结构模型作为直观教具，引导学生理解DNA分子的双螺旋结构结构的组成要点，带领学生通过对碱基互补配对原则含义的深入认识和问题的变式讨论，在课本相关习题的解答中，达成知识目标的落实。四、课时安排：1课时五、教学过程：教学内容教师的组织和引导学生活动创设情景导入新课【演示图片并简介】美国冷泉港DNA的雕塑这是矗立在“世界生命科学圣地”美国冷泉港实验室的独特雕塑──DNA分子的结构模型。【提出问题】通过实验证明，我们已经知道DNA是遗传物质。那么DNA分子是怎样储存遗传信息的呢？这就需要从认识DNA的结构开始。学生学习热情开始高涨，并表现强烈求知欲第2页复习有关DNA的知识一、学习DNA双螺旋结构模型的构建探索史【引导学生有序回忆】（1）核酸有种，基本单位是。（2）DNA是人体的遗传物质，中文全称是，主要存在人体细胞的_____中。（3）DNA是一种大分子物质，是由五种元素组成，DNA的基本组成单位是____________，每个基本单位由_________________三部分组成？在方框中画出一个脱氧核苷酸的组成，组成DNA的含氮碱基有。（A－腺嘌呤，T－胸腺嘧啶，C－胞嘧啶，G－鸟嘌呤）【演示引导】教师用多媒体展示正确的链接方法。（重点讲解碱基、磷酸与脱氧核糖的碳原子的位置关系）【提出问题】4种脱氧核苷酸又是怎样构成DNA分子呢？【同步演示动态课件】从DNA分子的平面结构到独特的双螺旋结构。【简述】当时很多科学家都积极参与了对DNA分子结构的研究，只有沃森和克里克以锲而不舍的追求和分工合作的科学探索，最终提出了DNA分子的结构模型。【引导学生阅读P47——P48思考以下问题】（1）构建者是美国生物学家______和英国物理家______（2）构建依据①DNA分子是以4种_______为单位连接而的长链。这4种脱氧核苷酸分别含有___________四种碱基②威尔金斯和富兰克林提供的图谱表明DNA呈_______结构③查哥夫测定的DNA分子组成，发现腺嘌呤（A）的量总是等于__________的量，_____________量总是等于___________的量。（3）沃森和克里克利用了他人的哪些经验和成果，这对你理解生物科学的发展有什么启示？（4）沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构，他们这种工作方式给你哪些启示？【简述】1953年，沃森（1928-）和克里克（1916-2019），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。学生思考，回答问题学生思考，简单交流，回答问题学生注意教师演示的课件并感兴趣学生阅读，了解科学探索的历史；体验科学家锲而不舍、执着追求、合作交流的科学精神独立思考再通过同桌交流，解决问题第3页二、观察、交流，总结出DNA分子的双螺旋结构的要点观察、思考总结出DNA双螺旋结构的结构特性【引导学生阅读P49思考以下问题】观察图3-11，思考并理解DNA分子双螺旋结构的主要特点。①DNA分子是由___条链组成的，_______________方式盘旋成结构。②DNA分子中的_______和________交替连接，排列在_______侧，构成基本骨架；碱基排列在________侧。③两条链上的碱基通过连接成_______，且按________原则配对。________和________，________和________配对。【教师对学生的回答给予肯定并作点拨】A与T、G与C配对的原因:(1)嘌呤碱是双环化合物,占的空间大；嘧啶碱是单环的、占的空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。(2)由于A与T通过两个氢键连结，G与C之间通过三个氢键连结，这样使DNA的结构更加稳定。【提出问题】DNA分子双螺旋结构的结构特性？观察图3-11，思考并回答以下问题：①DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式不变，说明DNA分子双螺旋结构具有什么特性？②DNA分子中碱基对排列顺序千变万化说明DNA分子具有什么特性？③每种DNA有区别于其它DNA的特定的碱基排列顺序又说明了DNA分子具有什么特性？学生讨论、总结归纳并回答，教师给予肯定并鼓励【教师点拨】DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的，如一个DNA分子的一条链中有150个四种不同的碱基，它的排列方式有4150种。实际上构成了DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性(取决于碱基对的排列顺序)。每个特定的DNA分子(如你自己制作的DNA)都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性(特定的碱基排列顺序)。学生讨论并交流，初步形成DNA分子结构的知识链学生在阅读教材、讨论的基础上回答上述问题。【引导学生应用碱基互补配对原则】下面根据碱基互补配对原则，总结碱基计算规律：（1）DNA双链中的两个不互补的碱基之和的比值相等，(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1任意两个不互补的碱基比率之和占总数的50%，第4页三、双链DNA分子中碱基的数量关系（碱基互补配对原则的应用）(A+G)=(T+C)=(A+C)=(T+G)=50%例1、在双链DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶应占（）A、15%B、30%C、35%D、70%【学生回答，教师点拨】（2）DNA中互补碱基对之和的比率与任一条单链中同样的两个碱基之和的比率相等。(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%；(G+C)%=(G1+C1)%=(G2+C2)%例2、某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？【学生回答，教师点拨】（3）DNA中一条链上的互补碱基对之和的比值与另一条互补链的这个比值相等，即若一条链中(A1+T1)/(G1+C1)=a，则另一条链中(A2+T2)/(G2+C2)=a；DNA中一条链上的非互补碱基对之和的比值是另一条互补链的这个比值的倒数，即若一条链中(A1+G1)/(T1+C1)=b，则另一条链中(A2+G2)/(T2+C2)=1/b例3、若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？【学生回答，教师点拨】例4、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？【学生回答，教师点拨】学生思考，独立完成，培养解决实践问题能力简要小结师生共同归纳出DNA分子的结构要点，并小结出DNA分子的结构具有稳定性、多样性和特异性。学生归纳总结，形成完整的知识体系反馈练习辅导与讨论，交流与评价学生解答、相互评价布置作业《赢在45分钟》P31随堂训练1~6题板书设计DNA分子的结构1、DNA分子的化学组成2、DNA分子双螺旋结构模型的构建3、DNA分子的特点六、教学反思：在整节课中，学生能跟随教师提供的资料，主动参与探究过程，由被动的接受知识变为主动的探究知识、获取知识充分体现了学生的主体地位，另外，课堂上尽量留给学生更多的空间，更多的展示自己的机会，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围中，在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我、找到自信，体验成功的乐趣，树立学好生物和进行探究学习的信心。