高中生物人教版高中必修遺傳與進(jìn)化基因的本質(zhì)DNA分子的結(jié)構(gòu)說(shuō)課

DNA分子的結(jié)構(gòu)1、教材分析2、教學(xué)目標(biāo)3、教學(xué)方法4、教學(xué)過(guò)程DNA分子的結(jié)構(gòu)說(shuō)課內(nèi)容5、教學(xué)反思1、教材分析

教材的地位和作用：

“DNA分子的結(jié)構(gòu)”是人教版高中生物必修2《遺傳與進(jìn)化》第3章第2節(jié)的內(nèi)容，由DNA分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程、DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及制作DNA結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。其中的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是DNA復(fù)制及基因表達(dá)過(guò)程中遵循的重要原則。而DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)更是學(xué)生理解生物的多樣性、特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。1、教材分析教材中豐富的生物學(xué)史：①威爾金斯（M.Willkins）和富蘭克林（R.Franklin）的DNA結(jié)晶的X射線衍射圖譜②沃森（J.Watson）和克里克（F.Crick）首先發(fā)現(xiàn)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)③查哥夫（E.Chargaff）得出的重要規(guī)律學(xué)情分析脫氧核苷酸種類(lèi)及結(jié)構(gòu)DNA是主要遺傳物質(zhì)學(xué)生學(xué)生的空間想象能力和構(gòu)建模型的能力難點(diǎn)構(gòu)建模型分析特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)能力學(xué)會(huì)制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型情感通過(guò)討論DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程，認(rèn)識(shí)到學(xué)科間的綜合及科學(xué)家間的互助合作在科學(xué)研究中的重要性。知識(shí)概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

2.制作DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。難點(diǎn)：DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)。教學(xué)方法鞏固思維拓展原則制作DNA分子模型展示模型歸納特點(diǎn)探究模型構(gòu)建過(guò)程練做看想學(xué)法教法教學(xué)過(guò)程鞏固練習(xí)課堂小結(jié)新課展開(kāi)課題引入知識(shí)拓展DNA分子的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情景

讓學(xué)生觀察圖片,通過(guò)DNA鑒定引出DNA結(jié)構(gòu)滴滴司機(jī)殺人事件

新課展開(kāi)DNA分子的結(jié)構(gòu)探究模型構(gòu)建過(guò)程觀察模型分析特點(diǎn)親身實(shí)踐制作模型研究基礎(chǔ)模型方案如何驗(yàn)證情感升華立體結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)親身體驗(yàn)直觀對(duì)比可借鑒方法參考原型已有知識(shí)一、探究模型構(gòu)建過(guò)程—想研究基礎(chǔ)模型構(gòu)建法

就是搭建模型,也就是拼湊。就像小孩擺積木一樣，在實(shí)驗(yàn)室里，用一些圓球木棍等來(lái)構(gòu)建分子結(jié)構(gòu)模型。

這種方法在科學(xué)上發(fā)揮著重要的作用。二十世紀(jì)的四大發(fā)現(xiàn)：宇觀世界的宇宙大爆炸模型宏觀世界的大地構(gòu)造板塊模型微觀世界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)夸克模型DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型鮑林（1901.2.28—1994.8.19）是著名的量子化學(xué)家，他在化學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域都有過(guò)重大貢獻(xiàn)。曾兩次榮獲諾貝爾獎(jiǎng)（1954年化學(xué)獎(jiǎng)，1962年和平獎(jiǎng)），有很高的國(guó)際聲譽(yù)。20世紀(jì)50年代，倫敦大學(xué)物理學(xué)家威爾金斯和化學(xué)家富蘭克林得到了DNA的X射線晶體衍射圖像。威爾金斯富蘭克林DNA衍射圖譜X衍射技術(shù)是用X光透過(guò)物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個(gè)方法可以用來(lái)推測(cè)晶體的分子排列。1951年威爾金斯和富蘭克林展示了一張DNA的X射線衍射圖沃森看到這張圖時(shí)激動(dòng)得話也說(shuō)不出來(lái)，他的心怦怦直跳，從圖上他斷定DNA的結(jié)構(gòu)是一個(gè)規(guī)則的螺旋體。他打定主意要制作一個(gè)DNA模型。他的這種想法得到了他的合作伙伴克里克的認(rèn)可。于是他們兩人便采用當(dāng)時(shí)著名的化學(xué)家鮑林研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建法，用紙和鐵絲制作模型。你第一眼看到此圖認(rèn)為DNA應(yīng)該是怎樣的結(jié)構(gòu)？

構(gòu)建方案生化學(xué)家查哥夫A和T的分子數(shù)相等，G和C的分子數(shù)相等兩條鏈如何排列堿基怎樣配對(duì)如何驗(yàn)證呢沃森和克里克

搭建的模型與衍射圖像一致

1953年沃森和克里克在Nature雜志上刊載論文《核酸的分子結(jié)構(gòu)模型－脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》引起了極大的轟動(dòng)。被認(rèn)為是“生物學(xué)的一個(gè)標(biāo)志，開(kāi)創(chuàng)了新的時(shí)代”?！禢ature》雜志上發(fā)表的論文情感升華情感目標(biāo)在沃森和克里克的模型構(gòu)建過(guò)程中借鑒了哪些科學(xué)家的哪些理論？涉及到了哪些學(xué)科？1、威爾金斯和富蘭克林的DNA結(jié)晶的X射線衍射圖譜（物理）2、查哥夫的模型構(gòu)建法（化學(xué)）3、查哥夫的堿基數(shù)量特點(diǎn)（化學(xué)）沃森：生物學(xué)家克里克：物理學(xué)家①培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。②為學(xué)生動(dòng)手構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提供理論指導(dǎo)通過(guò)了解DNA結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)歷程，實(shí)現(xiàn)情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)設(shè)計(jì)意圖二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型—做你和我一樣嗎？多樣性特異性穩(wěn)定性①培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手制作能力和合作精神，引導(dǎo)學(xué)生嘗試科學(xué)的研究方法。②為后面講解DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)提供教具，從而輕松突破教學(xué)重難點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖從圖中可見(jiàn)DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)三、觀察DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型-看培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析、歸納總結(jié)能力以及空間思維能力，同時(shí)體現(xiàn)教學(xué)的直觀性原則。設(shè)計(jì)意圖

滴滴司機(jī)殺人案回歸情景導(dǎo)入，學(xué)以致用雙螺旋結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則DNA分子結(jié)構(gòu)特性：多樣性、特異性和穩(wěn)定性—A—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—DNA分子的結(jié)構(gòu)課堂小結(jié)DNA的化學(xué)組成（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；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連結(jié)起來(lái)，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

下面是DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)出圖中的名稱(chēng)12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥(niǎo)嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段四、鞏固練習(xí)-練設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：A1=T2

，A2=T1，G1=C2

，

G2=C1。請(qǐng)證明在DNA雙鏈中：A=T，G=CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用因?yàn)椋篈=A1+A2,T=T1+T2又因?yàn)椋篈1=T2，A2=T1所以：A1+A2

=T1+T2，A=T解析：五、知識(shí)拓展幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)鏈，并且能夠讓他們學(xué)以致用，進(jìn)行知識(shí)遷移。設(shè)計(jì)意圖板書(shū)設(shè)計(jì):DNA分子的結(jié)構(gòu)一、DNA分子的化學(xué)組成

二、DNA分子的結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建

三、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、兩條鏈；反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)

2、外側(cè)：磷酸＋脫氧核糖――基本骨架

3、內(nèi)側(cè)：