Sy-10制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

1、Sy-10制作 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型一、教材分析本實(shí)驗(yàn)既可加深學(xué)生對(duì)“DNA 結(jié)構(gòu)”的感性認(rèn)識(shí)和理解，也可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。教材首先介紹了該實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)原理”。從制作DNA 模型前應(yīng)該考慮的問(wèn)題、制作過(guò)程做了詳細(xì)闡述。教材接著說(shuō)明了制作的“目的要求”。要求通過(guò)制作DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對(duì)DNA分子結(jié)理解和認(rèn)識(shí)。教材第三部分清楚地列出了該實(shí)驗(yàn)所需要的“材料用具” 。特別應(yīng)明白用什么代表磷酸、什么代表糖、什么代表含氮堿基。以及用什么對(duì)它們進(jìn)行連接。教材第四部分更為詳細(xì)地介紹該實(shí)驗(yàn)的“方法步驟”。從制作“基本單位脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈 DNA 結(jié)構(gòu) DNA 的空間結(jié)構(gòu)”這一步驟詳細(xì)地作了說(shuō)明。因

2、此，我們從如下幾方面對(duì)該實(shí)驗(yàn)做本質(zhì)性的準(zhǔn)備：1知識(shí)結(jié)構(gòu)的聯(lián)系：要明確 DNA 的化學(xué)元素是C、 H、 O、N 、P，由它們組成磷酸、脫氧核糖和含氮堿基，再由1分子磷酸、 1分子脫氧核糖和1分子的含氮堿基組成基本單位一脫氧核苷酸；再由脫通過(guò)聚合作用形成DNA 分子。2掌握該實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)： 對(duì)理解和掌握“ DNA 分子的功能（復(fù)制和表達(dá) ) ”、“遺傳和變異”以及“基因工程”打下了較好的理論基礎(chǔ)。3實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵：該實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是連接。二、教學(xué)目標(biāo)1 知識(shí)目標(biāo)應(yīng)用：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。掌握：制作 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的方法。2 能力目標(biāo)通過(guò)制作“ DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。3

3、情感目標(biāo)通過(guò)小組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是精神。三、重點(diǎn)·實(shí)施方案1 重點(diǎn) 掌握制作“ DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的技術(shù)。2實(shí)施方案對(duì)每小組進(jìn)行關(guān)鍵步驟指導(dǎo)；對(duì)連接方式進(jìn)行講解。四、難點(diǎn)·突破策略1 難點(diǎn) “ DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的制作。2 突破策略 板書說(shuō)明制作的程序和重要環(huán)節(jié)。誘導(dǎo)學(xué)生理解各步驟的連接及原理。五、實(shí)驗(yàn)原理DNA 分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu)一一規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：(1)DNA 分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成。(2)DNA 分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3

4、)DNA 分子兩條鏈上的堿基按照互補(bǔ)配對(duì)原則兩兩配對(duì)，并且以氫鍵連接。六、材料用具硬塑方框 2個(gè) (長(zhǎng)約 10cm)，細(xì)鐵絲 2根 (長(zhǎng)約 0.5 m)，球形塑料片 (代表磷酸 )若干，雙層五邊形塑料片 (代表脫氧核糖 )若干， 4種不同顏色的長(zhǎng)方形塑料片 (代表 4種不同堿基 )若干，粗鐵絲2根 (長(zhǎng)約 10 cm)，訂書釘。七、做法指導(dǎo)1 指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)： 結(jié)合教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)預(yù)習(xí)該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從理論上理解和認(rèn)識(shí) DNA 分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2 指導(dǎo)學(xué)生制作： 從基本組成物質(zhì)磷酸、脫氧核糖、含氮堿基的代表物開始，通過(guò)釘書針連接成 “基本單位一脫氧核苷酸”模型，然后把脫氧核苷酸模型按一定的堿基

5、順序依次穿在鐵絲上構(gòu)成一條 DNA 鏈，同樣方法制作另一條，再按堿基互補(bǔ)配對(duì)方式用釘書針連好兩條鏈，最后旋轉(zhuǎn)。八、課時(shí)安排1課時(shí)九、教學(xué)程序（一）導(dǎo)課師：復(fù)習(xí)提問(wèn)1什么是生物主要的遺傳物質(zhì)?科學(xué)家通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)得以證明?2這種物質(zhì)具有什么樣的結(jié)構(gòu)?是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的 ?具有什么劃時(shí)代意義？生：學(xué)生回答1DNA 是主要的遺傳物質(zhì)、科學(xué)家通過(guò)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)得以證實(shí)。2這種物質(zhì)具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是1953年，美國(guó)科學(xué)家沃森(LD Watson， 1928)和英國(guó)科學(xué)家克里克 (F Crick ， 1916 )共同提出的，這節(jié)課我們共同來(lái)制作 DNA 的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。（二）教學(xué)目標(biāo)

6、達(dá)成師：同學(xué)們根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，先對(duì)如下問(wèn)題進(jìn)行思考1組成 DNA分子的基本單位是什么?它是由哪幾種物質(zhì)構(gòu)成的?這幾種物質(zhì)之間是在什么部位相互連接的?2在 DNA 分子中，每個(gè)脫氧核苷酸之間是在什么部位相互連接成長(zhǎng)鏈的3DNA 分子兩條鏈的方向是怎樣的?它們之間的堿基是怎樣連接的?DNA 分子的立體構(gòu)型是怎樣的 ?在學(xué)生思考、討論搞清楚如上問(wèn)題的基礎(chǔ)上教師要求學(xué)生再熟悉制作DNA分子模型用的各種零件所代表的物質(zhì)。其中：球形塑料片代表磷酸；雙層五邊形塑料片代表脫氧核糖；4種不同顏色的長(zhǎng)方形塑料片代表4種不同堿基。師：教師板書制作模型順序制作脫氧核苷酸模型制作多核苷酸長(zhǎng)鏈模型制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)

7、模型制作DNA分子的立體結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu) )。生：學(xué)生動(dòng)手依黑板上程序和教材上的具體步驟進(jìn)行連接。各種材料和用具都在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，學(xué)生可自行選擇。注意分工合作，一定把時(shí)間控制好。師：教師指導(dǎo)(集體提示 )(1) 制作“脫氧核苷酸模型”：按照每個(gè)脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)組成，挑選模型零件，組裝成若干個(gè)脫氧核苷酸。(2) 制作“多核苷酸長(zhǎng)鏈模型”：按照一定的堿基排列順序，將若干個(gè)脫氧核苷酸依次穿起來(lái)，組成條多核苷酸長(zhǎng)鏈。在組裝另一條多核苷酸長(zhǎng)鏈時(shí)，方法相同，但要提醒學(xué)生注意兩點(diǎn)：是兩條長(zhǎng)鏈的單核苷酸數(shù)目必須相同；二是兩條長(zhǎng)鏈并排時(shí)，必須保證堿基之間能夠相互配對(duì)，不能隨意組裝。這是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵所在。(3) 制

8、作 DNA 分子平面結(jié)構(gòu)模型：按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，將兩條多核苷酸長(zhǎng)鏈互相連接起來(lái)。(4) 制作 DNA 分子的立體結(jié)構(gòu) (雙螺旋結(jié)構(gòu) )：把 DNA 分子平面結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個(gè) DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。在教師的指導(dǎo)下，每小組都在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)制作成功。（三）實(shí)驗(yàn)效果檢查與評(píng)定由每小組選一個(gè)代表介紹本小組的作品并說(shuō)明DNA 分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)DNA 分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)DNA 分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)DNA 分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)。并且堿基配對(duì)有一定規(guī)律：A(

9、 腺嘌呤 )一定與 T( 胸腺嘧啶 )配對(duì)； G(鳥嘌呤 )一定與 C(胞嘧啶 )配對(duì)。老師與其他同學(xué)給予評(píng)價(jià)。參考評(píng)選條件：1 科學(xué)性 要能夠體現(xiàn) DNA 的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。包括 DNA 分子各個(gè)組件的比例是否科學(xué)，能否體現(xiàn)出堿墓配對(duì)的情況，能否靈活轉(zhuǎn)動(dòng)成雙螺旋，以及每個(gè)螺旋中的堿基數(shù)目是否正確等等。2藝術(shù)性要美觀大方。3創(chuàng)造性要能夠突破老師或課本上提供的材料和制作方法。4實(shí)用性便于拆卸，便于保存，能夠反復(fù)使用。5超前性利用該模型還可以作為DNA 分子復(fù)制的適宜模型。（四）教學(xué)目標(biāo)鞏固1制作 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，基本單位之間在什么部位相互連接成長(zhǎng)鏈的?2 DNA 分子平面結(jié)構(gòu)模型的兩條鏈

10、是按什么方式盤旋的?3 DNA 分子的立體構(gòu)型特點(diǎn)是什么( 即雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn))?（五）布置作業(yè)討論 ：作為遺傳物質(zhì)，應(yīng)該儲(chǔ)存有大量的遺傳信息。DNA 分子只含有 4種脫氧核苷酸，它是怎樣儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息的?討論： 作為遺傳物質(zhì)，應(yīng)該能夠精確地復(fù)制自己。設(shè)想一下，DNA 分子是如何復(fù)制自己的 ?總結(jié)這節(jié)課咱們模擬沃森和克里克發(fā)現(xiàn)的DNA 分子結(jié)構(gòu)制作它的模型。從知識(shí)結(jié)構(gòu)角度來(lái)說(shuō)， 一要加深對(duì) DNA 分子化學(xué)組成的理解， 二要掌握 DNA 分子結(jié)構(gòu)的立體構(gòu)型及特點(diǎn)；從實(shí)驗(yàn)過(guò)程角度來(lái)說(shuō)，一要理解各組成物質(zhì)如何形成脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈，二要理解掌握堿基互補(bǔ)配對(duì)原則如何進(jìn)行。（六）板書設(shè)計(jì)出師表兩漢：諸

11、葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無(wú)大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)櫍孕惺缇?，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰“能”，是以眾議舉寵為督：愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在時(shí)，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來(lái)二十有一年矣。先帝知臣謹(jǐn)慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來(lái)，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之明；故五月渡瀘，