DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制教學(xué)設(shè)計

1、DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制教學(xué)設(shè)計1 教學(xué)目標設(shè)計1.1 知識與技能（1）闡述DNA分子的基本單位。（2）概述DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點。（3）闡明堿基互補配對原則及其生物學(xué)意義。1.2 過程與方法（1）收集DNA分子結(jié)構(gòu)模型的建立過程的材料。（2）評價DNA分子結(jié)構(gòu)模型的建立過程。1.3 情感態(tài)度與價值觀（1）探討DNA分子結(jié)構(gòu)模型的建立過程，體驗互助合作的科學(xué)精神。（2）制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，體驗科學(xué)家科學(xué)探索的精神。2 重點難點分析2.1 重點分析DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是學(xué)生理解遺傳學(xué)理論的知識基礎(chǔ)，故為重點；另外，DNA分子的復(fù)制是細胞分裂知識的延續(xù)，是理解遺傳意義的分子基礎(chǔ)，

2、故是另一重點。2.2 難點分析DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點和半保留復(fù)制方式是本節(jié)課的難點。3 學(xué)情分析本部分內(nèi)容抽象，不容易理解，另外，學(xué)生對此知識所知有限。因此，本段教學(xué)遵循從已知到未知，從簡單到復(fù)雜，充分利用掛圖和板畫的直觀性，引導(dǎo)學(xué)生進行主動思考。4 教學(xué)策略本節(jié)課采用引導(dǎo)探究的教學(xué)模式，具體思路如下：復(fù)習(xí)細胞的化學(xué)成分，總結(jié)DNA的基本單位及組成；引導(dǎo)學(xué)生觀察、描述DNA分子中多核苷酸鏈的形成及鏈間的連接，引出堿基互補配對原則；通過同學(xué)間繪制的DNA分子平面結(jié)構(gòu)圖的比較，認識DNA結(jié)構(gòu)的多樣性、特異性。以“復(fù)習(xí)DNA結(jié)構(gòu)”為導(dǎo)入點，利用“遺傳的概念”、“細胞分裂中染色體復(fù)制及其意義”總結(jié)

3、DNA復(fù)制的時期和條件；通過板畫演示DNA的復(fù)制過程，通過觀察思考，理解DNA的半保留復(fù)制方式；通過例題，對本節(jié)知識加深認識。5 教學(xué)過程一 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，形成DNA分子結(jié)構(gòu)的初步印象創(chuàng)設(shè)：北京中關(guān)村科技園區(qū)的標志是呈雙螺旋造型的DNA雕塑。看似麻花卷的DNA為什么能成為高科技的標志？它是怎么儲存遺傳信息？又是怎樣決定生物性狀的？二 DNA分子的化學(xué)成分 依托第一章知識，采用提問形式，引導(dǎo)學(xué)生回憶核酸的相關(guān)內(nèi)容，總結(jié)構(gòu)成DNA的組成元素、基本單位及構(gòu)成基本單位的三種分子：A、DNA的中文名稱是？脫氧核糖核酸。B、核酸有兩種，除了DNA外，還有RNA。RNA又叫？核糖核酸。C、核

4、酸是由哪些元素組成的？C、H、O、N、P五種元素。D、構(gòu)成核酸的基本單位是什么？核苷酸。E、因此核苷酸也有兩種：一種是構(gòu)成RNA的基本單位核糖核苷酸；另一種是構(gòu)成DNA的基本單位脫氧核糖核苷酸。F、一個脫氧核糖核苷酸由一分子含氮堿基、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成。三 DNA分子的結(jié)構(gòu)創(chuàng)設(shè)：DNA是一種高分子的化合物，它是由許多個脫氧核苷酸連接而成的。下面進一步觀察DNA的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。問題：觀察DNA由幾條鏈構(gòu)成？這兩條鏈的位置關(guān)系如何？它們的方向一致嗎？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？問題：DNA的基本骨架由哪些物質(zhì)構(gòu)成？分別位于DNA的什么部位？問題：什么是堿基互補配對原則？堿基對位于DNA

5、的什么位置？學(xué)生繪制DNA分子平面結(jié)構(gòu)圖（規(guī)定：堿基數(shù)4對，堿基種類自選）。目的：A、鞏固以下知識點：脫氧核苷酸中三種成分的連接方式；DNA由兩條反向平行排列的多核苷酸鏈組成；磷酸和脫氧核糖交替連接排列在DNA分子外側(cè)，堿基對排列在內(nèi)側(cè)；堿基互補配對原則。B、通過學(xué)生自己繪制的圖形與其他同學(xué)的比較，總結(jié)DNA結(jié)構(gòu)的共同點和差異性，為理解DNA結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性埋下伏筆。學(xué)生計算：4對堿基，DNA分子的種類數(shù)有多少種？若堿基為4000對呢？四 運用堿基互補配對原則，總結(jié)堿基計算規(guī)律（1）雙鏈DNA分子中：A=T，C=G；嘌呤（A+G）=嘧啶（C+T）；兩個不互補配對的堿基之和比值等于1，即A+

6、G/C+T=1。（雙鏈DNA分子中，所有的嘌呤之和與所有的嘧啶之和有什么關(guān)系？對于單鏈的DNA，這種關(guān)系成立嗎？）（2）一條鏈上某堿基總數(shù)等于另一互補鏈中與它互補配對的堿基總數(shù)。五 DNA分子的復(fù)制設(shè)置以下問題情境，導(dǎo)入本課題：什么是遺傳？親代的性狀傳給后代的現(xiàn)象。子代與親代為什么相似？子代從親代繼承了遺傳物質(zhì)DNA。由此引出：遺傳信息從親代傳遞給子代是通過DNA分子的復(fù)制來完成的。同時得出DNA分子的復(fù)制的概念。染色體復(fù)制包括DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成DNA復(fù)制的時期：有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。DNA是遺傳信息的載體，DNA分子中特定的核苷酸排列順序代表遺傳信息。遺傳信息通過D

7、NA分子的復(fù)制由親代傳遞給子代。合成DNA時，必須有原來存在的分子為模板DNA復(fù)制需要模板DNA。DNA復(fù)制是生物體內(nèi)合成DNA的過程。DNA是由脫氧核苷酸組成的DNA復(fù)制需要原料脫氧核苷酸（四種）。DNA復(fù)制是生物體內(nèi)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，回憶新陳代謝發(fā)生的兩大條件DNA復(fù)制需要能量和酶（解旋酶和DNA聚合酶）。六 DNA分子的復(fù)制過程引入：DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基對位于DNA結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，復(fù)制如何進行？邊解旋邊復(fù)制。DNA復(fù)制過程中，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)有沒有變化？引出解旋的概念、條件和邊解旋邊復(fù)制的特點。DNA是如何提供復(fù)制模板的？以解開的每條母鏈為模板，暴露出內(nèi)側(cè)的堿基。DNA是如何復(fù)制堿基的排列順序的？DNA復(fù)制遵循堿基互補配對原則。子代DNA的結(jié)構(gòu)有何特點？半保留復(fù)制方式。DNA復(fù)制完成后，親代DNA是否存在？親代DNA的兩條多核苷酸鏈是否存在？親代DNA不論復(fù)制幾次，它的兩條母鏈不會消失，始終存在于兩個子代DNA中。板畫和例題以加深對DNA復(fù)制過程、DNA半保留復(fù)制方式的理解。例題在氮源為14N培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA（對照）；在氮源為15N培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁兩代（和），用