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1、《DNA的結(jié)構(gòu)》教學案例 【教學目標 】 1．知識目標 （1）理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點。 （2）掌握運用堿基互補配對原則分析問題的方法。 2．能力目標 （1）培養(yǎng)學生自學能力：在自學中去領(lǐng)悟知識，去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。 （2）培養(yǎng)觀察能力、分析理解能力：通過觀察DNA結(jié)構(gòu)模型及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型來提高觀察能力、分析和理解能力。 （3）培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的能力：通過探索求知、制作模型、討論交流激發(fā)獨立思考、主動獲取新知識的能力。 3．情感目標 　　通過DNA的結(jié)構(gòu)的學習，探索生物界豐富多彩的奧秘，從而激發(fā)學生學科學、用科學、愛科學的求知欲。 【教學重點、難點、疑點及解決辦

2、法】 【教學重點】 ?。?）DNA分子的結(jié)構(gòu) ?。?）DNA分子的結(jié)構(gòu)特點 ?。?）堿基互補配對原則及其重要性 【教學疑點】 　DNA分子中只能是A—T、C－G配對嗎？能不能A—C、G—T配對？為什么？ 【解決辦法】 （1）充分發(fā)揮多媒體計算機的獨特功能，把DNA的基本組成單位、平面結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)等重、難點知識編制成多媒體課件。將這些較難理解的重、難點知識變靜為動、變抽象為形象，轉(zhuǎn)化為易于吸收的知識。 （2）通過制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對DNA分子結(jié)構(gòu)特點的理解和認識。 （3）通過討論交流、通過提高學生的識圖能力、思維能力，通過配合適當?shù)木毩?，將知識化難為易。 （4

3、）通過單環(huán)化合物、雙環(huán)化合物所占空間及堿基對之間氫鍵數(shù)的穩(wěn)定性，來說明只能A—T、C—G配對。 【課時安排】? 2課時 【教學過程】 （一）引言： 　　我們經(jīng)過學習，已經(jīng)知道DNA是主要的遺傳物質(zhì)，它能使親代的性狀在子代表現(xiàn)出來。那么，DNA為什么能起遺傳作用呢？通過幾張圖片的展示和分析，表明我們有必要學習DNA分子的結(jié)構(gòu)。 （二）教學過程 1．DNA的基本組成單位——脫氧核苷酸 　1953年，沃森和克里克提出了著名的DNA雙螺旋模型，為合理地解釋遺傳物質(zhì)的各種功能奠定了基礎(chǔ)。 　　知識回顧，請學生回答下列問題： 　?、貲NA是人體的遺傳物質(zhì)，中文全稱是

4、，主要存在人體細胞的 中。②DNA也是一種大分子物質(zhì)，是由 五種元素組成，DNA的基本組成單位是 ，每個基本單位又是由 三部分組成？ 　　學生回答后，教師點撥： 　?、僦形娜Q是脫氧核糖核酸，主要存在細胞的細胞核中。 ②是由C、H、O、N、P五種元素組成，DNA的基本單位是脫氧核苷酸，它又是由一個脫氧核糖、一個磷酸和一個含氮堿基組成。 　　用多媒體展示：

5、 磷酸 脫氧核苷酸 脫氧核糖 含氮堿基 教師講解：其中組成DNA的堿基有兩類四種：腺嘌呤（A），鳥嘌呤（G），胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；因此形成的脫氧核苷酸也有四種分別是：腺嘌呤脫氧核苷酸，鳥嘌呤脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸，胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 2. DNA分子的平面和立體結(jié)構(gòu) 　　蛋白質(zhì)是一種大分子物質(zhì)，組成人體蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，各種氨基酸可以通過 方式形成大分子的蛋白質(zhì)的（提問）。

6、那么，一個個的脫氧核苷酸又是如何形成DNA大分子的呢？ 教師講解：DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)是由美國的生物學家沃森和英國的物理學家克里克于1953年共同提出的。他們兩者在研究過程中既分工有合作，其中克里克能夠幫助沃森分析DNA衍射圖譜，而沃森可以幫助克里克理解生物學的內(nèi)容。同時兩人的成功又是建立在許多其他科學家多年努力研究的基礎(chǔ)上的。 沃森和克里克提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)主要依據(jù)：（用多媒體展示） ①阿斯特伯里等人的研究已經(jīng)表明了DNA分子是由4種脫氧核苷酸連接而成的脫氧核苷酸長鏈。 ②利用威爾金斯、弗蘭克林提供的DNA衍射圖譜推算出DNA分子的結(jié)構(gòu)是呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。 根據(jù)以上兩個依據(jù)，沃森

7、和克里克在實驗室設(shè)計了許多的DNA模型，都是把堿基放在外側(cè)，均以失敗而告終。 ③在1952年的春天，從奧地利的生物學家查哥夫那里得到一個重要信息：DNA分子的堿基數(shù)總是“A=T、G=C”。 沃森和克里克嘗試讓A—T、G—C配對，構(gòu)建出新的DNA模型與弗蘭克林提供的DNA衍射圖譜完全相符，并且能夠解釋一系列的生物學問題。因此沃森、克里克和威爾金斯三人于1962年獲得了諾貝爾獎。 用八分鐘左右時間讓學生制作活動：分發(fā)DNA模型盒，讓學生之間分工合作《制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型》。 八分鐘過后，再用多媒體演示DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程和方法。 3.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點 可以利用同學們

8、自作的DNA模型進行解說，對學生提問，歸納出DNA結(jié)構(gòu)的主要特點是： ?、賰蓷l長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（簡要解釋“反向”，一條鏈是5，－3，， 另一條鏈是3，－5，，不宜過深）。 ?、诿撗鹾颂呛土姿峤惶孢B接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 ?、蹓A基互補配對原則： 　　兩條鏈上的堿基通過氫鍵（教師對“氫鍵”要進行必要的解釋）連接成堿基對，且堿基配對有一定的規(guī)律：A—T、G—C（A一定與T配對，G一定與C配對）?？梢?，DNA一條鏈上的堿基排列順序確定了，根據(jù)堿基互補配對原則，另一條鏈上的堿基排列順序也就確定了。 教師設(shè)問，學生思考后，由教師回答： 　

9、　設(shè)問一：堿基配對時，為什么嘌呤堿基不與嘌呤堿基或嘧啶堿基不與嘧啶堿基配對呢？ 　　這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物（多媒體展示），占有空間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物（多媒體展示），占有空間小。而DNA分子的兩條鏈的距離是固定的，只有雙環(huán)化合物和單環(huán)化合物配對才合適。 　　設(shè)問二：為什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？ 　　這是由于A與T通過兩個氫鍵相連，G與C通過三個氫鍵相連，這樣使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，所以，A與T或G與C的摩爾數(shù)比例均為1：1。 同時教師拿出同學們作好的DNA模型進行比較，指出一些錯誤，并更正。并要求同學之間比較DNA堿基的排列順序，看看有沒有完全一樣

10、的。再回應(yīng)導課時的情景。這樣有前后回應(yīng)之功效。 　　學生訓練：某生物細胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18％，那么鳥嘌呤的分子數(shù)占（? ） 　　A．9％　　B．18％　　C．32%　　D．36％ 答案：C 【課堂小結(jié)】 本節(jié)課我們學習了DNA的化學組成，DNA的平面、立體結(jié)構(gòu)和DNA的結(jié)構(gòu)特點。組成DNA的堿基共有A、T、G、C四種，構(gòu)成DNA的基本單位也有4種。每個DNA分子由二條多脫氧核苷酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條鏈上的堿基按照堿基互補配對原則，即A—T、G—C，通過氫鍵連接成堿基對。 【遷移訓練】 1．課本51頁基礎(chǔ)題中的1小題。 　2．在DNA分子 中，

11、兩條鏈之間的兩個脫氧核苷酸，相互連接的部位是 （ ） A. 堿基 B. 磷酸 C .脫氧核糖 D. 任一部位 答案：A 【板書設(shè)計】 1、DNA分子的基本組成單位——脫氧核苷酸 磷酸 脫氧核苷酸 脫氧核糖 含氮堿基（4種，A、T、G、C） 2、DNA的平面和立體結(jié)構(gòu) 3、DNA的結(jié)構(gòu)特點 ①兩條長鏈按反向平行方式

12、盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) ②脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，排列在外側(cè)，堿基成對排列在內(nèi)側(cè)。 ③堿基互補配對原則： 　　堿基配對有一定的規(guī)律：A—T、G—C 【教學反思】 ①在教學中我把DNA結(jié)構(gòu)模型的制作實驗穿插在教學過程中，讓學生分組扮演科學家角色制作DNA模型，這對學生理解脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)和DNA的結(jié)構(gòu)非常有益。這樣可以使DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點、堿基互補配對的原則等教學重難點輕松突破，同時情感態(tài)度也得以升華。 ②但學生的動手能力及時間較緊等因素會對教學效果起一定的限制。 ③在準備這節(jié)課的授課內(nèi)容和授課過程時，我無數(shù)次的被科學家的機智、聰慧和大膽的創(chuàng)造性思維所打動，作為教師我不只要激勵我的學生勇攀科學的高峰，同時也要不斷鞭策自己，使自己在教學教研領(lǐng)域有所建樹。