蘇教版高一生物必修2(遺傳與進(jìn)化)-《DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第節(jié)DNA 結(jié)和 的制一、教目標(biāo)1.知識目標(biāo)：（1）概述 分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。（2）通過介紹 雙螺旋模型的建立過程，使學(xué)生了解現(xiàn)代遺傳學(xué)的研 究方法，強(qiáng)化對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和方法的教育。（3）使學(xué)生理 的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和 DNA 分子的復(fù)制過程，掌握運(yùn) 用堿基互補(bǔ)配對原則分析問題的方法。（4）利用 的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2.能力目標(biāo)：（1）在嘗試模擬制作基礎(chǔ)上，結(jié)合資料分析 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的科學(xué) 性，反思建模過程，體會(huì)建模的思想，提高建模能力。（2）通過 復(fù)制的學(xué)習(xí)，體會(huì) 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)學(xué)生的動(dòng)手能力。3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：（

2、1）交流課題研究中搜集的分子結(jié)構(gòu)模型建立過程的相關(guān)資料，體驗(yàn)建立 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的艱辛與曲折，體驗(yàn)科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神，形成勇于創(chuàng)新的 科學(xué)態(tài)度與為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。（2）認(rèn)同人類對科學(xué)的認(rèn)識是一個(gè)不斷深化不斷完善的過程。二、教重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：（1） 的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)的分析。（2） 分子復(fù)制的條件、過程和特點(diǎn)。難點(diǎn)：（1）制作 結(jié)構(gòu)模型掌握 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn).（2） 分子復(fù)制的過程。三、教方法1.可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平，充分挖掘教材內(nèi)容，把基礎(chǔ)知識與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)有 機(jī)結(jié)合在一起，建立一個(gè)自然流暢、邏輯清晰的教學(xué)過程。 / 72.通過設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在思索中學(xué)習(xí)新知識。3.以講述法話法為線索

3、導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材歸納知識形成知識體系。 四、課準(zhǔn)備1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：（1）搜集 J.D.沃森和 F.H.C.克里克建立 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的資料， 制作一個(gè) DNA 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。（2）概 DNA 復(fù)制的時(shí)間、過程、條件、分子基礎(chǔ)和特點(diǎn)，揭 DNA 復(fù) 制的實(shí)質(zhì)。2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備：（1 分子結(jié)構(gòu)的教學(xué)，應(yīng)充分運(yùn)用相關(guān)的掛圖和模型，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的基本要及 分子構(gòu)型的穩(wěn)定性特異性和 多樣性。（2織學(xué)生搜集 J.D.沃森和 F.H.C.克里克建立 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 的資料，制作一個(gè) 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型，目的在于促使學(xué)生通過自主性 學(xué)習(xí)和研究活動(dòng)拓展和引申有關(guān) DNA

4、分子結(jié)構(gòu)方面的知識。（3）通過積極思維活動(dòng)使學(xué)生對 DNA 的半保留復(fù)制有一定的認(rèn)識，教師 可以設(shè)疑，并結(jié)合 DNA 的復(fù)制過程圖解進(jìn)行強(qiáng)化理解。一個(gè)圖群是“DNA 子 復(fù)制的示意圖”，教師可利用圖群上部分內(nèi)容概述 復(fù)制的場所、復(fù)制過程 及半保留復(fù)制特點(diǎn)，利用圖群下部分內(nèi)容解釋復(fù)制過程所需要的條件。（4）直觀教具DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，證明 DNA 分子半保留復(fù)制的實(shí) 驗(yàn)的課件，按照“DNA 分子復(fù)制的示意圖”所做的課件。五、課安排： 課時(shí)。六、教過程（一）習(xí)檢查、總疑惑檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。 （二）景導(dǎo)入、展目標(biāo)。教師：坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的

5、DNA 塑，以簡潔而獨(dú)特的雙螺旋 造型吸引著過往的行人，很少有誰注意到它的旋轉(zhuǎn)是順時(shí)針方向還是逆時(shí)針方 向但同樣是一座以 雙螺旋結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的雕塑因旋轉(zhuǎn)方向的問題， / 7曾引發(fā)一起北京世紀(jì)盛典文化藝術(shù)交流有限公司起訴北京大學(xué)的雕塑合同糾紛 案件。案件是由于 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？自從認(rèn)識到 DNA 是遺傳物質(zhì)以后，人們就開始了對它的深入研究，到 20 紀(jì) 中期，人們已經(jīng)了解了 DNA 的化學(xué)組成。教師：請同學(xué)們回顧必修 1，組成 分子的基本組成單位是什么？ 學(xué)生：脫氧核糖核苷酸。教師：DNA 是人體的遺傳物質(zhì)，同一個(gè)人的不同細(xì)胞中

6、都是相同的， 不同人的 DNA 則是不同的，這些都與 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 分子結(jié)構(gòu)課件展示）（三）作探究、精點(diǎn)撥。探究一回眸歷 探究 DNA 的構(gòu)閱讀課本 邊邊學(xué)相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合圖 46 和圖 47，思考并小 組討論下列問題：問 隨著商品防偽難度的增大和 有關(guān)知識的普及，近幾年來，許 多商家嘗試著用 DNA 作防偽標(biāo)記。其原理是什么？【講述 分子的特異性即每個(gè) DNA 分子都有其特定的堿基對排列順 序。問 2孩子既像父親，又像母親，知道是什么原因嗎？【講述】父母的原始生殖細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂之前細(xì)胞內(nèi)的 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(xì)胞精子和卵細(xì)胞通過受

7、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(xì)胞中含有父母的 DNA，所以 表現(xiàn)的性狀和父母相似。問 3請同學(xué)們在桌子上的實(shí)驗(yàn)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)別？【講述】4 類型，只在堿基上有區(qū)別，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？請學(xué)生拿起模型回 答。【講述】脫氧核糖核苷酸共有 種堿基， 型中較長一些的代表的是腺嘌呤和鳥嘌呤兩種堿基這是因?yàn)樗鼈兙哂须p環(huán)結(jié)構(gòu)較短一些的是胞嘧啶和胸腺 / 7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，所以我們可以根據(jù)堿基為其命名。問 5如果

8、把脫氧核糖核苷酸和 RNA 的基本組成單位核糖核苷酸相比， 二者有什么區(qū)別呢？【講述】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？【講述創(chuàng)新思維是成功者必備的素質(zhì)要敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)要善于吸收別 人的成果,采眾家之長；要有合作探究的意識；要選擇科學(xué)的研究方法。問 7請同學(xué)們根據(jù)學(xué)案上的資料，分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(diǎn)。【講述】首先是 DNA 分子含有兩條脫氧核糖核苷酸鏈，兩條鏈按照反向 平行方向并向右盤繞成雙螺旋旋直徑為 2.0nm螺距為 每個(gè)螺距有 10 堿基對，兩個(gè)相鄰堿基對平面的

9、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 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(bǔ)配對原則形成堿 基對，即 A T 配對，G 與 配對，A 與 T 間二個(gè)氫鍵相連，G 間三個(gè)氫 鍵相連。問 8 分的特異性體現(xiàn)在哪些方面上？【講述DNA 分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿（對）排列順序中。 DNA 分子的特異性體現(xiàn)在三個(gè)方面： 多樣性： 分子堿基對的排列順序千變 萬化。 特異性：特定的 DNA 分子具有特定的堿基排列順序。 遺傳信息： 分子中的堿基對排列順序就代了遺傳信息。探究二DNA 的復(fù)閱讀課本 P63 相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合圖圖 48

10、圖 49，思考并小組 討論下列問題：問 9 分復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)間【講述發(fā)生在無絲分裂之前或有絲分裂間期在配子形成時(shí)則主要發(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(jìn)行 / 7【講述】有以下三點(diǎn)解旋提供準(zhǔn)確模板在 ATP 供能、解旋酶的作用下， 分子兩條多脫氧 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(bǔ)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， 以周圍環(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料按照堿基互補(bǔ)配對原則合成兩條與母 鏈互補(bǔ)的子鏈。c.子母鏈結(jié)合形成新 子:在 DNA 合酶的作用下，隨著

11、解旋過程的 進(jìn)行新合成的子鏈不斷地延伸同時(shí)每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈互相盤繞成螺旋 結(jié)構(gòu)，解旋完即復(fù)制完，形成新的 DNA 分于，這樣一個(gè) 分子就形成兩個(gè) 完全相同的 DNA 分子。即邊解螺旋邊復(fù)制。問 11 分子復(fù)制過程需要哪些條件?【講述】 分子復(fù)制的條件有精的模板、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 分子中都保留了原來 DNA 子的條鏈。問 12什么叫解旋？解旋的目的是什么？【講述】在 ATP 供能、解旋的作用下 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(gè)過程叫做解旋解旋的目的就 是為復(fù)制提供準(zhǔn)確模板。解開的兩條單鏈叫母鏈（模板鏈問 13什么

12、叫“子鏈”復(fù)制一次能形成幾條子鏈？【講述以上述解開的每一段母鏈為模板以周圍環(huán)境中游離的 種脫氧核 苷酸為原料按照堿基互補(bǔ)配對原則在有關(guān)酶的作用下各自合成與母鏈互補(bǔ) 的一條鏈稱為子鏈。一條母鏈復(fù)制一次能形成一條子鏈。問 14 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？【講述】不是，與洗照片不同。因?yàn)?分子的復(fù)制結(jié)果并沒有形成一個(gè) 完整的、新的 分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個(gè) 分。問 15復(fù)制的 DNA 如何保證準(zhǔn)確呢？ / 7【講述】 具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)，能為復(fù)制提供模板堿基具有互補(bǔ)配 對的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。問 16研究 DNA 復(fù)制常用的方法是什么？【講述究 復(fù)

13、制的常用方法同位素標(biāo)記法和離心法標(biāo)記 3HN、32通過離心在試管中形成不同位置。問 17 復(fù)制能否在體外進(jìn)行？需要什么樣的條？【講述能進(jìn)行。 體外也可進(jìn)行即 擴(kuò)增技術(shù)除滿足一般條件外，還應(yīng)注意溫度、pH 的控制及引物的加入。影響細(xì)胞呼吸（ATP 供給）所有因素都可能影響 DNA 復(fù)制。 七、板設(shè)計(jì)第二節(jié)DNA 的結(jié)構(gòu)和 DNA 的復(fù)制一、回眸歷史“解開 DNA 結(jié)構(gòu)之迷二、 的結(jié)構(gòu)1.構(gòu)成 DNA 分子的基本單位脫氧核糖核苷酸2.脫氧核苷酸間通過脫水縮合連在一起形成多核苷酸鏈3.DNA 分子的立體結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)4.制作 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三、 分子的復(fù)制1.概念：2.發(fā)生時(shí)間：3.復(fù)制的條件：4.