資源簡介

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DNA分子的結構教學設計
深圳市寶安區龍華中學
李佳瑩
【教學目標】
（1）知識目標：學生通過閱讀、分析和制作過程能概述DNA分子結構的主要特點。
（2）能力目標：學生嘗試制作DNA分子雙螺旋結構的模型。
（3）情感態度與價值觀目標：學生體驗DNA雙螺旋結構模型的構建，感悟科學研究中蘊含的科學思想和科學態度。
【教學重點】
（1） DNA分子結構的主要特點。
（2） 制作DNA分子雙螺旋結構模型。
【教學難點】
學生通過模型制作歸納DNA分子結構的主要特點。
【教學設計的基本理念】
美國教育學家克萊恩曾經說過：“最佳的學習方法是先做后辨認，或是一邊做一邊辨認。”本節內容以DNA模型為依托，讓學生在分析相關資料的基礎上動手構建物理模型，最后通過小組間的交流、比較和歸納，水到渠成得出DNA分子結構的主要特點，同時體會科學發展史中蘊含的科學方法和科學思想，達到在探究活動中獲得知識的教學目標。
【教學過程】
1展示學生自制的兩個DNA模型，讓學生評價。
教學目的：通過學生互評引出DNA分子的雙螺旋結構，讓學生有個基本的認識：
（1）DNA分子構成中含有兩條單鏈 而成，結合課本，其證據是 。（展示圖片）
（2）科學家對DNA分子進行徹底水解的產物為磷酸、脫氧核糖、含氮堿基，并且三者的數量比值為1:1:1，這說明DNA分子構成的單位中含有的三類基團是 ，這三類基團構成了 。進一步研究，發現堿基的種類是四種，由此可知構成DNA分子的單位是 種。
2.構建DNA結構模型
（1）組裝一個脫氧核苷酸模型：（注意三種物質的連接位置，并嘗試構建4種單位）
課本P51練習第3題
（2）組裝脫氧核苷酸長鏈：
（學生閱讀資料P48：磷酸-脫氧核糖骨架排列在外側，推測脫氧核苷酸之間通過磷酸-脫氧核糖相互連接構成DNA的骨架）
（3）構建DNA
注意堿基配對的原則：
讓學生進行堿基的自由配對，比較長度，通過比較得出結論：A-T堿基對與G-C堿基對具有相同的形狀和直徑，整個DNA分子才具有穩定的直徑。
模型如下：
（4）展示學生構建DNA的立體結構：雙螺旋結構模型，小結DNA分子結構的主要特點。
3.DNA分子結構的主要特點
學生對比制作的模型，觀察不同DNA雙螺旋模型的共同點，總結DNA分子雙螺旋結構的主要特點：
（1）兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構；
（2）外側為脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架；
（3）內側為氫鍵連接形成的堿基對，以堿基互補配對原則配對。
4.情感教育提升
你的模型制作最終取得成功的原因是什么？（善于與他人交流和溝通；研究小組成員在知識背景上互補；善于改進）
5.課堂小結與練習
（1）課本P51第一題。
（2）某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_____；一個DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100個堿基對的DNA分子中，胞嘧啶應是_____
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新課標人教版高中生物
必修二《DNA分子的結構》
精品教學課件
DNA分子的結構
本節聚焦
DNA分子的雙螺旋結構有哪些特點？
構建DNA的分子結構模型
授課人：李佳瑩
一、溫故知新
（1）DNA分子構成中含有兩條單鏈 而成，結合課本，其證據是 。
（2）科學家對DNA分子進行徹底水解的產物為磷酸、脫氧核糖、含氮堿基，并且三者的數量比值為1:1:1，這說明DNA分子構成的單位中含有的三類基團是 ，這三類基團構成了 。進一步研究，發現堿基的種類是四種，由此可知構成DNA分子的單位是 種。
早凋的“科學玫瑰” －－富蘭克林（ R.E.Franklin）
她和同事威爾金斯在1951年率先采用X射線衍射技術拍攝到DＮＡ晶體照片，為推算出DNA分子呈螺旋結構的結論，提供了決定性的實驗依據。
(英，R.E.Franklin, 1920－1958）
DNA衍射圖譜
DNA的空間結構
以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的DNA照片。
從圖上可辨認出DNA是由兩條鏈交纏在一起的螺旋結構
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1.要求：
組裝4個不同的脫氧核苷酸模型
二、構建DNA結構模型
注意事項：
磷酸脫氧核糖和含氮堿基三者之間的連接部位要正確。
脫氧核苷酸
1’
2’
3’
4’
含Ｎ堿基
脫氧
核糖
磷酸
5’
A
G
C
T
化學元素組成：
C H O N P
腺嘌呤脫氧核苷酸
鳥嘌呤脫氧核苷酸
胞嘧啶脫氧核苷酸
胸腺嘧啶脫氧核苷酸
脫氧核苷酸的種類(4種)
A
脫氧
核糖
磷酸
G
脫氧
核糖
磷酸
C
脫氧
核糖
磷酸
T
脫氧
核糖
磷酸
2.組裝脫氧核苷酸長鏈
閱讀材料并找出：螺旋的外部和內部分別
是什么。
要求：取4個不同的脫氧核苷酸組成一條鏈。
二、構建DNA結構模型
含氮堿基
磷酸
脫氧
核糖
脫氧核苷酸鏈：
A
A
C
C
3.構建DNA雙鏈
嘗試將四種堿基完全自由配對，你會發現什么？
二、構建DNA結構模型
注意事項：
制作兩條長鏈是，注意每條鏈上堿基總數要一致；
堿基對間應是互補配對的；
兩條鏈的方向。
在生命的旋梯上 沃森和克里克
堿基對
另一堿基對
嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應的關系就叫做堿基互補配對原則。
A
T
G
C
氫鍵
P
P
P
P
A
T
C
G
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
A
C
T
G
磷酸
脫氧核糖
反向平行
含氮堿基
DNA的平面結構
1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》雜志上發表了DNA的雙螺旋結構，從而帶來了遺傳學的徹底變革，更宣告了分子生物學的誕生。
三﹑DNA分子結構的特點
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
（1）DNA分子是由 條
的脫氧核苷酸
長鏈盤旋成 。
三、DNA分子的結構特點
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。
（2）DNA分子中
的 和 交替連接，排列在外側，構成基本骨架；
排在內側。
三、DNA分子的結構特點
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。
（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基對在內側。
（3）兩條鏈上的堿基通過 連結起來，形成堿基對，且遵循 。
三、DNA分子的結構特點
組成單位：
雙螺旋結構
脫氧核苷酸
4種
主要特點
①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。
②外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架 ，堿基排列在內側。
③DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。
D N A的結構
DNA雙螺旋結構模型的構建
磷 酸
脫氧核糖
含氮堿基：
小 結
DNA分子的特點：
多樣性、穩定性和特異性
【課堂反饋】
　1．下面是DNA的分子結構模式圖，說出圖中1－10的名稱。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
1. 胞嘧啶
2. 腺嘌呤
3. 鳥嘌呤
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
9. 氫鍵
10. 一條脫氧核苷酸鏈的片段
2、某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_____
3、一個DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100個堿基對的DNA分子中，胞嘧啶應是_____
20%
60個

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