《DNA的结构和DNA的复制》教学设计.doc

第二节 DNA的结构和DNA的复制
一、教学目标
1.知识目标：
（1）概述DNA分子结构的主要特点。
（2）通过介绍DNA双螺旋模型的建立过程，使学生了解现代遗传学的研究方法，强化对学生进行科学态度和方法的教育。
（3）使学生理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程，掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法。
（4）利用DNA的性质进行实验分析和实验设计。
2.能力目标：
（1）在尝试模拟制作基础上，结合资料分析DNA双螺旋结构模型的科学性，反思建模过程，体会建模的思想，提高建模能力。
（2）通过DNA复制的学习，体会DNA半保留复制的方法。
（3）通过建构DNA的双螺旋结构，培养学生的动手能力。
3.情感、态度和价值观目标：
（1）交流课题研究中搜集的分子结构模型建立过程的相关资料，体验建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折，体验科学家的奉献精神，形成勇于创新的科学态度与为科学献身的精神。
（2）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。
二、教学重点难点
重点：
（1）DNA的双螺旋结构及其特点的分析。
（2）DNA分子复制的条件、过程和特点。
难点：
（1）制作DNA结构模型掌握DNA分子的双螺旋结构的特点.
（2）DNA分子复制的过程。
三、教学方法
1.可以根据学生的认知水平，充分挖掘教材内容，把基础知识与经典实验有机结合在一起，建立一个自然流畅、逻辑清晰的教学过程。
2.通过设置问题情境，引导学生在思索中学习新知识。
3.以讲述法、谈话法为线索，引导学生自学教材，归纳知识，形成知识体系。 
四、课前准备
1.学生的学习准备：
（1）搜集J.D.沃森和F.H.C.克里克建立DNA 分子双螺旋结构模型的资料，制作一个DNA分子双螺旋结构模型。
（2）概述DNA复制的时间、过程、条件、分子基础和特点，揭示DNA复制的实质。
2.教师的教学准备：
（1）DNA分子结构的教学，应充分运用相关的挂图和模型，引导学生领悟DNA分子双螺旋结构模型的基本要点，以及DNA分子构型的稳定性、特异性和多样性。
（2）组织学生搜集J.D.沃森和F.H.C.克里克建立DNA分子双螺旋结构模型的资料，制作一个DNA分子双螺旋结构的模型，目的在于促使学生通过自主性学习和研究活动拓展和引申有关DNA分子结构方面的知识。
（3）通过积极思维活动使学生对DNA的半保留复制有一定的认识，教师可以设疑，并结合DNA的复制过程图解进行强化理解。一个图群是“DNA分子复制的示意图”，教师可利用图群上部分内容概述DNA复制的场所、复制过程及半保留复制特点，利用图群下部分内容解释复制过程所需要的条件。
（4）直观教具——DNA双螺旋结构模型，证明DNA分子半保留复制的实验的课件，按照“DNA分子复制的示意图”所做的课件。
五、课时安排：1课时。
六、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人，很少有谁注意到它的旋转是顺时针方向还是逆时针方向。但同样是一座以DNA双螺旋结构为基础设计的雕塑，却因旋转方向的问题，曾引发一起北京世纪盛典文化艺术交流有限公司起诉北京大学的雕塑合同纠纷案件。案件是由于DNA空间结构的旋转方向问题引起的，那DNA到底有什么样的化学组成和空间结构呢？
自从认识到DNA是遗传物质以后，人们就开始了对它的深入研究，到20世纪中期，人们已经了解了DNA的化学组成。
教师：请同学们回顾必修1，组成DNA分子的基本组成单位是什么？
学生：脱氧核糖核苷酸。
教师：DNA是人体的遗传物质，同一个人的不同细胞中DNA都是相同的，不同人的DNA则是不同的，这些都与DNA的分子结构有关。这节课就让我们共同来学习第2节DNA的分子结构。（课件展示）
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一 回眸历史——探究DNA的结构
阅读课本P59-P61边做边学相关内容，并结合图4－6和图4－7，思考并小组讨论下列问题：
〖问1〗随着商品防伪难度的增大和DNA有关知识的普及，近几年来，许多商家尝试着用DNA作防伪标记。其原理是什么？
【讲述】DNA分子的特异性，即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
〖问2〗孩子既像父亲，又像母亲，知道是什么原因吗？
【讲述】父母的原始生殖细胞在进行减数分裂之前细胞内的DNA都要经过复制，然后经过减数分裂形成精子和卵细胞，精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵通过有丝分裂产生子代。所以子代细胞中含有父母的DNA，所以表现的性状和父母相似。
〖问3〗请同学们在桌子上的实验材料中找出脱氧核糖核苷酸模型，看看你能找到几种类型，它们之间有什么区别？
【讲述】4种类型，只在碱基上有区别，有A、G、C、T四种。
〖问4〗哪位同学能说一下四种脱氧核糖核苷酸的名称？请学生拿起模型回答。
【讲述】脱氧核糖核苷酸共有4种碱基，模型中较长一些的代表的是腺嘌呤和鸟嘌呤两种碱基，这是因为它们具有双环结构，较短一些的是胞嘧啶和胸腺嘧啶两种碱基，二者是单环结构。这4种类型的脱氧核糖核苷酸仅在碱基上有所差别，所以我们可以根据碱基为其命名。
〖问5〗如果把脱氧核糖核苷酸和RNA的基本组成单位核糖核苷酸相比，二者有什么区别呢？
【讲述】五碳糖不同（脱氧核糖和核糖）；碱基的差别：尿嘧啶与胸腺嘧啶的区别。
〖问6〗回首沃森和克里克的成功给我们留下了哪些启示呢？
【讲述】创新思维是成功者必备的素质，要敢于向权威挑战；要善于吸收别人的成果,博采众家之长；要有合作探究的意识；要选择科学的研究方法。
〖问7〗请同学们根据学案上的资料，分析模型和刚才的操作过程，分析总结一下DNA分子的结构特点。
【讲述】①首先是DNA分子含有两条脱氧核糖核苷酸链，两条链按照反向平行方向并向右盘绕成双螺旋。（螺旋直径为2.0nm，螺距为3.4nm，每个螺距有10个碱基对，两个相邻碱基对平面的垂直距离为0.34nm）
②结构的外侧是由脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交互连接而成的长链，构成DNA分子的骨架；碱基位于双螺旋结构内侧，遵循碱基互补配对原则形成碱基对，即A与T配对，G与C配对，A与T间二个氢键相连，G与C间三个氢键相连。
〖问8〗DNA分子的特异性体现在哪些方面上？
【讲述】DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。 DNA分子的特异性体现在三个方面： ①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 ②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 ③遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。

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