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(diǎn)[活動(dòng)]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(chǔ)的內(nèi)容，對學(xué)生以后學(xué)習(xí)DNA的復(fù)制及遺傳規(guī)律有很大促學(xué)作用。本活動(dòng)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以后安排的活動(dòng)，DNA模型的制作，有利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力，有利于學(xué)生由形象思維發(fā)展為抽象思維，可加深學(xué)生對DNA結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識和理解。教材首先介紹了該實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的理解和認(rèn)識。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、什么代表脫氧核糖、什么代表含氮堿基，以及用什么對它們進(jìn)行連接。教材第四部分更為詳細(xì)地介紹了該實(shí)驗(yàn)的方法步驟。二、學(xué)情分析學(xué)生在必修1已經(jīng)學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)，在本章的前一節(jié)剛學(xué)習(xí)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(diǎn)的學(xué)習(xí)，但DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)較抽象，學(xué)生難以理解。因此順理成章安排了本活動(dòng)，化抽象為形象，化微觀為宏觀，通過制作DNA模型，能使學(xué)生學(xué)得生動(dòng)活潑，激發(fā)起學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)①使學(xué)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(xué)生理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。③知識深化，使學(xué)生在DNA的堿基計(jì)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(yùn)用在實(shí)際計(jì)算中。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)1．重點(diǎn)和難點(diǎn)，掌握制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的技術(shù)，學(xué)會(huì)并運(yùn)用建構(gòu)模型的科學(xué)方法2．解決方法：.對每小組進(jìn)行關(guān)鍵步驟指導(dǎo)，對連接方式進(jìn)行講解突出重點(diǎn)；板書說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等方法來突破難點(diǎn)。五、課前準(zhǔn)備1．學(xué)生準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)，以及掌握DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的知識準(zhǔn)備。2．教師準(zhǔn)備：活動(dòng)用的各種材料：硬塑方框2個(gè)（長約10cm），細(xì)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(xué)過程教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)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(biāo)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(lǐng)域。因此，我們有必要牢固掌握DNA的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。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(xué)生的興趣，開門見山提出本課時(shí)的目的復(fù)習(xí)回顧（講述）根據(jù)前面所學(xué)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(gè)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(xué)生積極回顧，在腦子里搜索知識要點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生回顧本活動(dòng)的知識準(zhǔn)備新課教學(xué)出示各種材料在學(xué)生思考、討論清楚如上問題的基礎(chǔ)上，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種不同顏色的長方形塑料片——代表4種不同堿基。教師出示材料，引導(dǎo)學(xué)生清晰他們所代表的物質(zhì)轉(zhuǎn)入本活動(dòng)的教學(xué)學(xué)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(jìn)行連接。各種材料和用具都在實(shí)驗(yàn)桌上，學(xué)生可自行選擇。注意分工合作，一定把時(shí)間控制好。教師總體指導(dǎo)，指明制作思路。學(xué)生操作（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，組成一條多核苷酸長鏈。在組裝另一條多核苷酸長鏈時(shí)，方法相同，但要提醒學(xué)生注意兩點(diǎn)：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(shí)，必須保證堿基之間能夠相互配對，不能隨意組裝。這是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵所在。（3）制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型：按照堿基互補(bǔ)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(gè)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。學(xué)生制作過程有的遇到困難，教師再詳細(xì)分步指導(dǎo)活動(dòng)效果檢查與評定：下列評選條件僅供參考：A.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)出堿基配對的情況，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。B.藝術(shù)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(shí)用性。便于拆卸，便于保存，能夠反復(fù)使用。E.超前性。利用該模型還可以作為DNA分子復(fù)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(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；