浙科版高一生物必修2-《制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型》教案

5/5第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點[活動]制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型一、教材分析DNA結(jié)構(gòu)在高中生物遺傳物質(zhì)這一節(jié)中是最基礎的內(nèi)容，對學生以后學習DNA的復制及遺傳規(guī)律有很大促學作用。本活動是在學生學習了DNA分子的結(jié)構(gòu)特點以后安排的活動，DNA模型的制作，有利于提高學生的動手能力，有利于學生由形象思維發(fā)展為抽象思維，可加深學生對DNA結(jié)構(gòu)的感性認識和理解。教材首先介紹了該實驗的“實驗原理”。接著說明了制作的目的要求，要求通過制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對DNA分子結(jié)構(gòu)特點的理解和認識。教材第三部分清楚地列出了該實驗所需要的材料用具。特別應明白用什么代表磷酸、什么代表脫氧核糖、什么代表含氮堿基，以及用什么對它們進行連接。教材第四部分更為詳細地介紹了該實驗的方法步驟。二、學情分析學生在必修1已經(jīng)學習了DNA的組成單位和組成元素，但這些基本單位即脫氧核苷酸如何構(gòu)建成DNA分子的空間結(jié)構(gòu)沒有學習，在本章的前一節(jié)剛學習了DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)，而DNA結(jié)構(gòu)如何呢？教材安排DNA分子結(jié)構(gòu)特點的學習，但DNA分子結(jié)構(gòu)特點較抽象，學生難以理解。因此順理成章安排了本活動，化抽象為形象，化微觀為宏觀，通過制作DNA模型，能使學生學得生動活潑，激發(fā)起學習的動機。三、學習目標①使學生明確4種脫氧核糖的根本區(qū)別在于含氮堿基的不同。②讓學生理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點。③知識深化，使學生在DNA的堿基計算問題上不但知道有A＝T、G=C，以及演化出的A＋G＝T＋C，并能具體運用在實際計算中。四、重點、難點1．重點和難點，掌握制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的技術，學會并運用建構(gòu)模型的科學方法2．解決方法：.對每小組進行關鍵步驟指導，對連接方式進行講解突出重點；板書說明制作的程序和重要環(huán)節(jié)。誘導學生理解各步驟的連接及原理等方法來突破難點。五、課前準備1．學生準備：預習，以及掌握DNA分子結(jié)構(gòu)特點的知識準備。2．教師準備：活動用的各種材料：硬塑方框2個（長約10cm），細鐵絲2根（長約0.5m），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種不同顏色的長方形塑料片（代表4種不同堿基）若干，粗鐵絲2根（長約10cm），訂書釘?shù)?。六、教學過程教學流程教師活動學生活動教學意圖引入（講述）自從沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)以來，標志著人類對生命的研究深入到了分子的水平。DNA是高科技成就的象征，是科技研究最活躍的領域。因此，我們有必要牢固掌握DNA的結(jié)構(gòu)和特點。這節(jié)課我們共同來制作DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。激發(fā)學生的興趣，開門見山提出本課時的目的復習回顧（講述）根據(jù)前面所學內(nèi)容，思考如下問題：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，每個脫氧核苷酸之間是在什么部位相互連接成長鏈的？3.DNA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？學生積極回顧，在腦子里搜索知識要點引導學生回顧本活動的知識準備新課教學出示各種材料在學生思考、討論清楚如上問題的基礎上，要求學生再熟悉制作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種不同顏色的長方形塑料片——代表4種不同堿基。教師出示材料，引導學生清晰他們所代表的物質(zhì)轉(zhuǎn)入本活動的教學學生操作（板書）制作脫氧核苷酸模型→制作多核苷酸長鏈模型→制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型→制作DNA分子的立體結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）。依黑板上程序和教材上的具體步驟進行連接。各種材料和用具都在實驗桌上，學生可自行選擇。注意分工合作，一定把時間控制好。教師總體指導，指明制作思路。學生操作（1）制作脫氧核苷酸模型：按照每個脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)組成，挑選模型零件，組裝成若干個脫氧核苷酸。（2）制作多核苷酸長鏈模型：按照一定的堿基排列順序，將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成一條多核苷酸長鏈。在組裝另一條多核苷酸長鏈時，方法相同，但要提醒學生注意兩點：一是兩條長鏈的單核苷酸數(shù)目必須相同；二是兩條長鏈并排時，必須保證堿基之間能夠相互配對，不能隨意組裝。這是實驗成敗的關鍵所在。（3）制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型：按照堿基互補配對的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來。（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DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。學生制作過程有的遇到困難，教師再詳細分步指導活動效果檢查與評定：下列評選條件僅供參考：A.科學性要能夠體現(xiàn)DNA的分子結(jié)構(gòu)特點，包括DNA分子各個組件的比例是否科學，能否體現(xiàn)出堿基配對的情況，能否靈活轉(zhuǎn)動成雙螺旋，以及每個螺旋中的堿基數(shù)目是否正確等等。B.藝術性。要美觀大方。C.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。D.實用性。便于拆卸，便于保存，能夠反復使用。E.超前性。利用該模型還可以作為DNA分子復制的適宜模型。由每小組選一代表介紹本小組的作品并說明DNA分子結(jié)構(gòu)特點：（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；