第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計教案

1、文檔編碼 : CE4L4T10Y8R5 HK4X6V5F10A4 ZW3M5M5P7M3教學(xué)預(yù)備1. 教學(xué)目標1. 學(xué)問目標：（1）概述 DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點；（2）通過介紹 DNA雙螺旋模型的建立過程,使同學(xué)明白現(xiàn)代遺傳學(xué)的爭辯方法,強化對同學(xué)進行科學(xué)態(tài)度和方法的訓(xùn)練；（3）使同學(xué)懂得 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和 DNA分子的復(fù)制過程,把握運用堿基互補配對原就分析問題的方 法；（4）利 用 DNA的性質(zhì)進行試驗分析和試驗設(shè)計；2. 才能目標：（1）在嘗試模擬制作基礎(chǔ)上,結(jié)合資料分析 模過程,體會建模的思想,提高建模才能；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)性,反思建（2）通過 DNA復(fù)制的學(xué)習(xí),體會

2、 DNA半保留復(fù)制的方法；（3）通過建構(gòu) DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),培養(yǎng)同學(xué)的動手才能；3. 情感、態(tài)度和價值觀目標：（1）溝通課題爭辯中搜集的分子結(jié)構(gòu)模型建立過程的相關(guān)資料,體驗建立 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的艱辛與曲折,體驗科學(xué)家的奉獻精神,形成勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度與為科學(xué)獻身的精神；（2）認同人類對科學(xué)的熟識是一個不斷深化不斷完善的過程；2. 教學(xué)重點 / 難點重點：（1）DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其特點的分析；（2）DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點；難點：（1）制作 DNA結(jié)構(gòu)模型把握DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點. （2）DNA分子復(fù)制的過程；3. 教學(xué)用具多媒體4. 標簽 必修 , 生物 , 蘇教版教

3、學(xué)過程 一 預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑問 檢查落實了同學(xué)的預(yù)習(xí)情形并明白了同學(xué)的疑問,使教學(xué)具有了針對性；（二）情形導(dǎo)入、呈現(xiàn)目標；老師：坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑,以簡潔而特別的雙螺旋造型吸引著過往的行人,很少有誰留意到它的旋轉(zhuǎn)是順時針方向仍是逆時針方向；但同樣是一座以 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計的雕塑,卻因旋轉(zhuǎn)方向的問題,曾 引發(fā)一起北京世紀盛典文化藝術(shù)溝通有限公司起訴北京高校的雕塑合同糾紛案件；案件是由于 DNA空間結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向問題引起的,那 DNA到底有什么樣的 化學(xué)組成和空間結(jié)構(gòu)呢？自從熟識到 DNA是遺傳物質(zhì)以后,人們就開頭了對它的深化爭辯,到 20 世紀 中期,人們已經(jīng)明白了

4、 DNA的化學(xué)組成；老師：請同學(xué)們回憶必修 同學(xué)：脫氧核糖核苷酸；1,組成 DNA分子的基本組成單位是什么？老師： DNA是人體的遺傳物質(zhì),同一個人的不同細胞中 DNA都是相同的,不同人的 DNA就是不同的,這些都與 DNA的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)；這節(jié)課就讓我們共同來學(xué)習(xí)第 2 節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)；（課件呈現(xiàn)）（三）合作探究、精講點撥；探究一 回眸歷史探究 DNA的結(jié)構(gòu)閱讀課本 P59-P61 邊做邊學(xué)相關(guān)內(nèi)容,并結(jié)合圖 爭辯以下問題：46 和圖 47,摸索并小組問 1隨著商品防偽難度的增大和 DNA有關(guān)學(xué)問的普及,近幾年來,許多商家嘗試著用 DNA作防偽標記；其原理是什么？【表達】 DNA分子的特

5、異性,即每個DNA分子都有其特定的堿基對排列次序；問 2孩子既像父親,又像母親,知道是什么緣由嗎？【表達】父母的原始生殖細胞在進行減數(shù)分裂之前細胞內(nèi)的 DNA都要經(jīng)過復(fù)制,然后經(jīng)過減數(shù)分裂形成精子和卵細胞,精子和卵細胞通過受精作用形成受精卵,受精卵通過有絲分裂產(chǎn)生子代；所以子代細胞中含有父母的 DNA,所以表現(xiàn)的 性狀和父母相像；問 3請同學(xué)們在桌子上的試驗材料中找出脫氧核糖核苷酸模型,看看你能 找到幾種類型,它們之間有什么區(qū)分？【表達】 4 種類型,只在堿基上有區(qū)分,有A、G、C、T 四種；問 4哪位同學(xué)能說一下四種脫氧核糖核苷酸的名稱？請同學(xué)拿起模型回答；【表達】脫氧核糖核苷酸共有4 種堿

6、基,模型中較長一些的代表的是腺嘌呤和鳥嘌呤兩種堿基,這是由于它們具有雙環(huán)結(jié)構(gòu),較短一些的是胞嘧啶和胸腺嘧 啶兩種堿基,二者是單環(huán)結(jié)構(gòu)；這 4 種類型的脫氧核糖核苷酸僅在堿基上有所 差別,所以我們可以依據(jù)堿基為其命名；問 5假如把脫氧核糖核苷酸和 有什么區(qū)分呢？RNA的基本組成單位核糖核苷酸相比,二者【表達】五碳糖不同 脫氧核糖和核糖 ；堿基的差別：尿嘧啶與胸腺嘧啶的區(qū) 別；問 6回首沃森和克里克的成功給我們留下了哪些啟示呢？【表達】創(chuàng)新思維是成功者必備的素養(yǎng),要敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)；要善于吸取別人 的成果 , 博采眾家之長；要有合作探究的意識；要選擇科學(xué)的爭辯方法；問 7請同學(xué)們依據(jù)學(xué)案上的資料,分

7、析模型和剛才的操作過程,分析總結(jié) 一下 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點；【表達】第一是 DNA分子含有兩條脫氧核糖核苷酸鏈,兩條鏈依據(jù)反向平行 方向并向右盤繞成雙螺旋；（螺旋直徑為 2.0nm,螺距為 3.4nm,每個螺距有 10 個堿基對,兩個相鄰堿基對平面的垂直距離為 0.34nm）結(jié)構(gòu)的外側(cè)是由脫氧核糖和磷酸通過磷酸二酯鍵交互連接而成的長鏈,構(gòu)成 DNA分子的骨架；堿基位于雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè),遵循堿基互補配對原就形成堿基 對,即 A 與 T 配對, G與 C配對, A 與 T 間二個氫鍵相連, G與 C間三個氫鍵相 連；問 8DNA分子的特異性表達在哪些方面上？【表達】 DNA分子的特異性就表達在特定

8、的堿基（對）排列次序中； DNA分子的特異性表達在三個方面：多樣性： DNA分子堿基對的排列次序千變?nèi)f化；特異性：特定的DNA分子具有特定的堿基排列次序；遺傳信息： DNA分子中的堿基對排列次序就代表了遺傳信息；探究二 DNA的復(fù)制閱讀課本 P63P64的相關(guān)內(nèi)容,并結(jié)合圖圖 以下問題：問 9DNA分子復(fù)制發(fā)生在什么時間 . 48 和圖 49,摸索并小組爭辯【表達】發(fā)生在無絲分裂之前或有絲分裂間期；在配子形成時就主要發(fā)生在減 數(shù)第一次分裂之前的間期；問 10“ 新”DNA的形成過程怎么進行 . 【表達】有以下三點 : a. 解旋供應(yīng)精確模板 : 在 ATP供能、解旋酶的作用下,DNA分子兩條多

9、脫氧 核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂,于是部分雙螺旋解旋為兩條平行雙鏈,此 過程叫解旋；解開的兩條單鏈叫母鏈 模板鏈 ；b. 合成互補子鏈 : 以上述解開的兩條多脫氧核苷酸鏈為模板,在酶的作用下,以四周環(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料,依據(jù)堿基互補配對原就,合成兩條與 母鏈互補的子鏈；c. 子母鏈結(jié)合形成新 DNA分子 : 在 DNA聚合酶的作用下,隨著解旋過程的進 行,新合成的子鏈不斷地延長,同時每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈相互盤繞成螺旋結(jié)構(gòu),解旋完即復(fù)制完,形成新的DNA分于,這樣一個 DNA分子就形成兩個完全相同的 DNA分子；即邊解螺旋邊復(fù)制；問 11DNA分子復(fù)制過程需要哪些條件 . 【表達】

10、 DNA分子復(fù)制的條件有精確的模板、原料、能量和酶等基本條件；復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,即新DNA分子中都保留了原先DNA分子的條鏈；問 12什么叫解旋？解旋的目的是什么？【表達】在 ATP供能、解旋酶的作用下, DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈配對的堿 基從氫鍵處斷裂,兩條螺旋的雙鏈解開,這個過程叫做解旋；解旋的目的就是 為復(fù)制供應(yīng)精確模板；解開的兩條單鏈叫母鏈（模板鏈）；問 13什么叫“ 子鏈” ？復(fù)制一次能形成幾條子鏈？【表達】以上述解開的每一段母鏈為模板,以四周環(huán)境中游離的 4 種脫氧核苷 酸為原料,依據(jù)堿基互補配對原就,在有關(guān)酶的作用下,各自合成與母鏈互補 的一條鏈稱為子鏈；一條母鏈復(fù)制一次

11、能形成一條子鏈；問 14DNA的復(fù)制是否就像洗照片似的,有一張底片就可以洗出許多照片來？【表達】不是,與洗照片不同；由于 的、新的DNA分子的復(fù)制結(jié)果并沒有形成一個完整DNA分子,而是形成了一半新、一半舊的兩個 DNA分子；問 15復(fù)制的 DNA如何保證精確呢？【表達】 DNA具有特別的雙螺旋結(jié)構(gòu),能為復(fù)制供應(yīng)模板堿基具有互補配對的 才能,能夠使復(fù)制精確無誤；問 16爭辯 DNA復(fù)制常用的方法是什么？【表達】爭辯 DNA復(fù)制的常用方法同位素標記法和離心法,常標記 3H、15N、32P,通過離心在試管中形成不同位置；問 17DNA復(fù)制能否在體外進行？需要什么樣的條件？【表達】能進行；體外也可進行

12、,即PCR擴增技術(shù),除中意一般條件外,仍應(yīng)留意溫度、 pH 的把握及引物的加入；影響細胞呼吸（ ATP供應(yīng)）的全部因素都可能影響 DNA復(fù)制；課堂小結(jié)本節(jié)才能目標定位于培養(yǎng)同學(xué)自主學(xué)習(xí)的才能：在自學(xué)中領(lǐng)悟?qū)W問,去發(fā)覺問 題和解決問題；培養(yǎng)分析和懂得才能及制造性思維的才能,通過探究求知、分 析圖解（這節(jié)內(nèi)容的流程圖解較多）、爭辯溝通激發(fā)獨立摸索、主動獵取新知 識的才能；培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的才能,通過小組內(nèi)與小組間的合作使學(xué)問從深度要 求達到廣度要求；在較好地實現(xiàn)了設(shè)定的教學(xué)目標的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)了同學(xué)的探 究精神和制造性思維；課后習(xí)題1以下 DNA分子各種堿基數(shù)量比中,因生物種類不同而有區(qū)分的是（）A（

13、A+T）/ （G+C） B （A+G）/ （T+C） C（ A+C）/ （T+G）DA/T 2一雙鏈 DNA分子中,胸腺嘧啶占全部堿基的（）23.8%,就 A+C的含量是A.76.2% B.50% C.23.8% D.26.2% 3如圖是 DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖,請據(jù)圖回答疑題：參考答案：1A 【解析】 B、C、D比值都為 1,無特異性；2B 【解析】試題分析： DNA雙鏈中 AT、GC,A+G+C+T1,所以 A+C的含量是 50%；考點：考查 DNA分子中堿基的比例；點評：難度較小,懂得 DNA雙鏈中 AT、GC；3（ 1）胸腺嘧啶 脫氧核糖 磷酸（2） 9氫鍵（3） 7胸腺嘧啶脫氧核苷酸（4） 8堿基對（5）規(guī)章的