DNA分子的结构优质课一等奖教案

DNA分子的结构

一、教材分析

本节选自苏教版高中生物必修2《遗传和进化》中第四章第二节“DNA分子的结构和复制”。本节分为2个课时，而这节课要解决的是DNA分子结构问题。关于DNA分子的结构，由于这部分内容比较抽象，不容易理解，教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后，安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。DNA分子结构在本章中非常重要，它是学习后面几节内容（DNA分子的复制、，基因控制蛋白质合成、基因突变和基因重组）的基础。

1、学习目标

⑴、自己动手制作DNA双螺旋结构模型，观察DNA分子结构，概述DNA分子结构的主要特点。

⑵、依据碱基互补配对原则，推算DNA分子的碱基比例

⑶、简述DNA分子的多样性和特异性

2、学习重点

⑴、DNA分子结构的主要特点。

⑵、DNA分子双螺旋结构模型制作。

3、学习难点

⑴、制作DNA分子双螺旋结构模型。

⑵、理解DNA分子的结构特点。

二、教学方法

自主探究法 合作学习法 讲解法

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三、教学过程

复习旧知识：

DNA的知识我们在必修1有过介绍，下面回顾一下。

1、DNA的元素组成：C、H、O、N、P 2. DNA的分布：主要在细胞核中，其次细胞质的线粒体、叶绿体也含有少量的DNA 3、DNA的基本单位：脱氧核苷酸

4、一分子脱氧核苷酸有哪几部分组成？

每种脱氧核苷酸都是由三部分组成:即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。含氮碱基共有4种，分别叫腺嘌呤 (A)，鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C)、胸腺嘧啶 (T)；因此脱氧核苷酸共有4种。

学*科*网][来源:学科网ZXXK][来源:

P 导入新课：

四种脱氧核苷酸构成的DNA有什么样的空间结构？组织学生自主阅读P67“回眸历史：解开DNA结构之谜”。2分钟后让学生回答：

1、DNA结构是 模型

2、构建者：美国生物学家 和英国物理学家 展示“北京中关村DNA双螺旋结构生命雕塑”课件，在学生惊讶声中询问DNA分子双螺旋结构是什么样的结构，该结构有何主要特点？[来源:学科网ZXXK]

分组实验：构建DNA双螺旋结构模型。给学生提供实验材料，依据教材P68图4-8，首先让学生制作DNA分子的平面图。

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给学生提供的材料最好是若干个脱氧核苷酸，让每组在一张白纸上贴出DNA分子的平面图。并请小组代表说出DNA分子结构特点。

①DNA分子是由两条链组成的，两条长链方向相反。（老师追问DNA一条链中相邻两个脱氧核苷酸如何相连？双链如何体现反向平行？所组装的DNA片段有几个游离的磷酸？）

②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键（教师对“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：A—T、G—C（A一定与T配对，G一定与C配对），即遵循碱基互补配对原则。

再给学生提供另一些实验材料，依据教材P69边学边做，设计和制作DNA分子的双螺旋结构模型，并进一步说明DNA分子结构特点。

两学生上讲台，一学生双手拿自制的DNA分子的双螺旋结构模型，[来源:Zxxk.Com]

另一学生指着模型解说DNA分子结构的特点。着重解释清楚DNA分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。至于“ DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基的配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对”一定要建立在前面的DNA分子平面图基础上。

这时是学生展示自己的机会。对各组展示的模型，同学们可以点评好坏，评出优秀模型，对台上同学的介绍可以纠错、补充，最后在教师引导下完成DNA分子结构的知识体系。这个实验模型的建构，以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入，由简第 3 页 共 5 页

单到复杂，符合学生的认知规律，有利于学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构。在实验中，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。在探究中学生能自己发现问题，分析问题，解决问题，培养学生的生物学素养和分析解决问题的能力。

DNA碱基互补配对原则涉及一些计算，在此可以适当拓展：由DNA碱基互补配对原则可知A=T G=C 例：某细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的的分子数占18%，那么鸟嘌呤的分子数占（ ）

A．9% B．18% C．32% D．36% 最后师生共同活动，总结DNA分子特点：

1、稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对的方式不变；碱基对之间的氢键和两条脱氧核糖核苷酸的空间螺旋加强了DNA的稳定性

2、多样性：长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对，可能的排列方式有44000 3、特异性：每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。

小结：

本节课我们学习了DNA的化学组成，DNA的立体结构和DNA的特

性。组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸。二条多脱氧核苷酸长链构成的DNA具有规则的双螺旋结构，双螺旋结构有3个特点，其中两第 4 页 共 5 页

条链上的碱基按照碱基互补配对原则，即A—T、G—C，通过氢键连接成碱基对。DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。

四、作业布置

下图为DNA片段的结构图，请据图回答：

(1)图甲是DNA片段的_______结构，图乙是DNA片段的______结构。

(2)填出图中部分结构的名称：[2]______、[5]_______。

(3)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由________和________交替连接的。

(4)连接碱基对的化学键是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；________与________配对。

(5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是____的，从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成________结构。

[答案]

(1)平面

立体(或空间)

(2)一条脱氧核苷酸单链片段

腺嘌呤脱氧核苷酸

(3)脱氧核糖

磷酸

(4)氢键

A(腺嘌呤)

T(胸腺嘧啶)

G(鸟嘌呤)

C(胞嘧啶)

(5)反向

规则双螺旋

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