DNA分子的结构教案设计（一等奖）

普通高中课程标准实验教科书·苏教版·必修2 第四章 遗传的分子基础

第二节 DNA分子的结构和复制

第1课时 《DNA分子的结构》教学设计

一、学习目标

知识目标：

1.概述DNA分子的结构的主要特点

2.说出DNA结构的主要特征

能力目标：

1.制作DNA分子的双螺旋结构模型

2.学生对DNA的立体结构、平面结构观察能力

情感目标：

1.认同与人合作在科学研究中的重要性。

2.学习科学的思维方法、科学家锲而不舍的精神和善于利用前人的果。

3.讨论DNA双螺旋结构模型构建历程。

二、教学重点和难点

1.教学重点：制作DNA分子双螺旋结构模型

2.教学难点：DNA分子结构的主要特点

DNA分子中碱基数量关系

三、教学方法

启发式教学与探究式教学相结合，同时还运用了复习谈话和启发谈话、练习法、演示法

四、教学准备

多媒体课件、DNA的双螺旋结构模型

五、教学流程

课前准备

↓

知识回顾

↓

提出问题

↓

模型建构

↓

建模分析

↓

师生小结

↓

反馈练习

习题检测学习情况

多媒体展示总结归纳DNA分子的主要特点

DNA分子的结构特点

根据资料构建DNA分子模型

生命观念：结构决定功能

DNA以什么样的结构来完成诸多功能？

向学生提问，回顾探索遗传物质的历程。

课前复习：生物体主要的遗传物质？DNA基本单位是什么？

课前预习：DNA发现历程

↓

课堂小结

↓

课后思考

根据DNA的结构，猜测DNA复制的方式

本节课学习了DNA的化学组成，DNA的结构和DNA的结构特点

五、教学过程

教学内容

教师组织和引导

是什么：

问：生物体主要遗传物质是？

为什么：

问：为什么是DNA，而不是其他物质？

如何证明？

问：如何证明DNA分子稳定？

问题探讨

问：如何证明DNA控制性状？

问：如何证明DNA保持连续？

DNA何来“诸多本领”？

资料1.20世纪初,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。

模型建构1：脱氧核苷酸

资料2.1951年,科学家通过计算认识到:每个脱氧核苷酸之间是在磷酸和脱氧核糖的部位连接。

DNA双螺模型建构2一条脱氧核苷酸链

旋结构模

型的构建资料3. 富兰克林拍摄的DNA衍射图谱确成

定DNA具有中心对称的平行的双链。

资料4.科学研究发现，碱基之间是靠氢键连接的。

资料5：1952年，奥地利著名生物化学家查哥夫得出：DNA分子中

腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）的量

学生活动

答：DNA

答：分子稳定

控制性状

保持连续

答：格里菲斯实验证明：更耐热。

答：艾弗里实验证明：使R型菌性状改变。

答：赫尔希实验证明：进入细菌内。

搭建一个脱氧核苷酸模型

搭建一条脱氧核苷酸链模型

搭建DNA分子双螺旋模型

教学意图

回顾上节课的知识，从“结构决定功能”引入对DNA分子结构的研究

培养学生分析资料理解资料动手搭建模型的能力

鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）的量。

模型建构3 DNA分子结构

要求同学们观察自己的DNA模型

根据自己搭培养学生

建的DNA分子观察能力

模型

利用自己

回答问题

搭建的模问：1.DNA由几条链构成？ 答：2 型总结出两条链的方向如何？

反向平行

DNA结构从立体结构上看DNA是一种什么结构？

双螺旋

特点

2.DNA分子中，外侧由什么连接而成？ 答：磷酸和脱

内侧是什么？

氧核糖

碱基

3.两条链之间碱基的通过什么连接？

答：氢键

遵循什么原则？

碱基互补配

对原则

讲解碱基互补配对原则

请学生继续观察模型，提问

两条链之间碱基的通过 连接

答：氢键

利用模型一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间

突破教学依次由 连接

答：脱氧核难点，辨

糖、磷酸、脱析“两条氧核糖

链之间碱DNA分子

的结构特

基”和“一点

条脱氧核

苷酸链中

相邻两个

碱基”

探讨 :DNA分子中碱基数量关系

答：A= T 利用模型A= G= A+G= G= C 突破教学（A+G）/（T+C）= A+G=T+C 难点，DNA（A+C）/（T+G）= （A+G）/分子中碱

（T+C）= 1 基数量关

（A+C）/系

（T+G）=1

完成两道课堂练习

1已知DNA的其中一条链上的碱基数目之

比为A:T:C:G=1:2:3:4

求另一条链中A:T:C:G的比值

答：2:1:4:3 该DNA分子中A:T:C:G的比值

3:3:7:7

2在搭建DNA分子模型的实验中，若有4

种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个

G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则

A.能搭建出20个脱氧核苷酸

B.所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对

C.能搭建出410种不同的DNA分子模型

D.能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段

提出以下问题：

1、比较不同组的DNA模型有什么共同点？

DNA的特

性

2、比较不同组的DNA模型有什么不同？

3、假设有n个碱基对，可能的排列方式有多少种？

DNA分子的结构和特性

小结

答:D 答：具有规则的双螺旋结构，两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变，碱基配对的方式稳定不变。

答：碱基对的排列顺序不同

答：长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。

总结DNA分子的结构特性：稳定性

总结DNA分子的结构特性：特异性

总结DNA分子的结构特性：多样性

填写结构特点

培养学生的总结能力

巩固知识加深理解

1．DNA分子结构多样性的原因是

A 碱基配对方式的多样性 反馈练习

B 磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性

C 螺旋方向的多样性 D 碱基对排列顺序的多样性

D

2．某DNA分子的碱基中，鸟嘌呤的分子数占30％，那么胸腺嘧啶的分子数应占

A．10％ B．20％

C．30％ D．40％

3.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是

A.4 000个和900个

B.4 000个和1 800个

C.8 000个和1 800个

D.8 000个和3 600个

4.某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是

A.35%

B.29% C.28%

D.21% 5．下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答：

(1)若A占20%，则G占________。

(2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是________。

(3)一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。

(4)一条链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。

(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有________个。

B

C

A

(1)30% (2)60%

(3)2.5

(4)0.4

(5)1.5P 展示沃森、克里克论文最后一句“我们当预习下一节

然注意到了，我们提出的专一碱基对直接地表明遗传物质的一种可能的复制机继续探究

制。”提出问题

根据DNA的结构，

猜测DNA复制的方式？

预习下一课时内容

六、板书设计

DNA分子的结构

一、DNA分子的基本单位：脱氧核糖核苷酸

二、DNA分子的结构：双螺旋

模型构建

三、DNA分子的特性：稳定性、多样性和特异性

七、学案设计

DNA分子的结构

一、DNA分子模型建构

资料1.20世纪初,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。

模型建构1：脱氧核苷酸

资料2.1951年,科学家通过计算认识到:每个脱氧核苷酸之间是在磷酸和脱氧核糖的部位连接。

模型建构2一条脱氧核苷酸链

资料3. 富兰克林拍摄的DNA衍射图谱确定DNA具有中心对称的平行的双链。

资料4.科学研究发现，碱基之间是靠氢键连接的。

资料5：1952年，奥地利著名生物化学家查哥夫得出：DNA分子中

腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）的量，

鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）的量。

模型建构3 DNA分子结构

二、DNA分子的结构特点

1.DNA由几条链构成？ 两条链的方向如何？

从立体结构上看DNA是一种什么结构？

2.DNA分子中，外侧由什么连接而成？ 内侧是什么？

3.两条链之间碱基的通过什么连接？

遵循什么原则？

两条链之间碱基的通过 连接

一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接

探讨 :DNA分子中碱基数量关系

A= G= A+G= （A+G）/（T+C）= （A+C）/（T+G）= 练一练1 已知DNA的其中一条链上的碱基数目之比为A:T:C:G=1:2:3:4 求另一条链中A:T:C:G的比值

该DNA分子中A:T:C:G的比值

练一练2 在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则

A. 能搭建出20个脱氧核苷酸

B. 所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对

10C. 能搭建出4种不同的DNA分子模型

D. 能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段

三、DNA分子的结构特性

1、比较不同组的DNA模型有什么共同点？

3、比较不同组的DNA模型有什么不同？

3、假设有n个碱基对，可能的排列方式有多少种？

四、小结

组成单位：

DNA 分

子

的

结

构

双

螺

旋

结

构

DNA双螺旋结构模型的构建

主要特点

DNA分子的特性：

五、反馈练习

1．DNA分子结构多样性的原因是

A.碱基配对方式的多样性 B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性

C.螺旋方向的多样性 D.碱基对排列顺序的多样性

2．某DNA分子的碱基中，鸟嘌呤的分子数占30％，那么胸腺嘧啶的分子数应占

A.10％ B.20％ C.30％ D.40％

3.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是

A.4 000个和900个B.4 000个和1 800个C.8 000个和1 800个D.8 000个和3 600个

4.某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是

A.35%

B.29%C.28%

D.21% 5．下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答：

(1)若A占20%，则G占________。

(2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是________。

(3)一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。

(4)一条链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。

(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有________个。