《DNA分子的结构》教材分析 【三维目标】 知识目标： 1、概述DNA分子的结构的主要特点 。 2、制作DNA分子的双螺 旋结构模型。 3、讨论DNA双螺旋结构模型构建历程。 能力目标： 1、制作DNA双螺旋结构模型 ，锻炼学生的动手、动脑以及空间思维能力。 2、对科学家探索基因本质的过程进行分析和讨论，领悟假说——演绎和模型方法在这些研究中的应用。 情感目标 ： 1、认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。 2、认同人类对遗传物质的认识过程是不断深化不断完善的过程。 【学习重点】 1、DNA分子结构的主要特点。 2、制作DNA分子双螺旋结构模型。 【学习难点】 DNA分子结构的主要特点。 【教学建议】： 本节课安排1课时，用于学习DNA分子的结构及制作DNA双螺旋结构模型。 本节内容和上一节内容以及后面两节内容作为一个整体进行安排，即在认识到DNA是主要遗传物质之后，分析DNA作为遗传物质的分子结构特点及功能完成的特点。教学中可设计核心问题串，引导学生的有效思考。本节教材的处理可采用问题探究的方式进行，在对问题的解决过程中去观察、讨论、模拟实验等，师生共同分析讨论问题，最后形成对DNA分子的结构的认识。 教会学生学会理论联系实际。具体办法是 :在学生自学教材的基础上，在教师的指导—下，从DNA的基本组成单 位 开始，按照一定的方式先形成脱氧核苷酸长链，而后再通过一定的方式构成DNA分子的平 面结构及空间结构，加深学生对教材DNA分子结构特点理论知识的理解掌握。在进行模型制作的时候也遵循这一思路。
DNA分子的结构
课后反思
在本节课的教学中，通过联系已有知识和热点景观引入，激发学生学习兴趣，讲授过程中通过对DNA双螺旋结构模型构建故事的研究和模型制作实验示，突出了重点，突破了难点，使学生较易理解和接受教材内容，同时培养了学生的实验探究能力，加上最后教师的点评和总结，给学生对本节课的知识有一个较深的印象，从而较好地完成了教学任务，并达到理想的教学效果。
由于本节课的课时有限，教学内容又较多，本校的学生仅仅是中等水平，所以在教学实施过程中有意放慢进度，旨在让学生有充足的时间进行思考，体会科学探究的过程。而对于碱基的计算、DNA组成中各部分的连接方式等较难知识点本节课未做过多解释，留在下节结合相应练习题做针对讲解。
本节课个人感觉在习题讲解和教学过程的衔接等方面还存在很多不足。
《DNA分子的结构》教学设计
教学目标
1.知识方面
⑴识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。
⑵DNA分子的平面结构和空间结构。
⑶碱基互补配对原则。
2.情感态度与价值观方面
⑴认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。
⑵认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
3.能力方面
⑴构建DNA双螺旋结构模型。
⑵就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟模型方法在这些研究中的应用。
教学重点和难点
1.教学重点：DNA分子双螺旋结构模型的建构
2.教学难点：DNA分子结构的主要特点
教学方法：讨论法、多媒体演示法、模型构建法
●教学准备：PPT课件，DNA模型组件
●课时安排：1课时
●教学过程设计
【情境导入】
科学家在通过实验知道了DNA是遗传物质之后，又迫切得想知道DNA是如何储存遗传信息的？又是如何控制生物的性状的？要回答以上问题必须了解DNA的结构。
【新知探究】
1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构因为这一研究成果，1962年他们共同获得了诺贝尔学奖。那么，克里克与沃森提出了双螺旋结构到底是怎样的呢，下面我们一起跟随科学家的研究足迹尝试着构建出这个著名的双螺旋结构。
一、DNA分子双螺旋结构的构建
1．模型建构一：脱氧核苷酸
前面学过20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是
1分子脱氧核苷酸 = + +
多媒体展示：
请学生回答碱基的种类和脱氧核苷酸的种类。
2．模型建构二：脱氧核苷酸单链
基本单位找到了，科学家们进一步发现DNA就是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。
教师指导学生如何将脱氧核苷酸连接成单链
3．模型建构三：脱氧核苷酸双链
4．模型建构四：双螺旋
多媒体展示：资料三和资料四
师讲述：1951年春天，在意大利举行了一次生物大分子结构的会议。会上，英国科学家富兰克林和她同事威尔金斯展示了采用X射线衍射技术拍摄到的DＮＡ晶体照片，而这张照片让来参加会议的沃森激动地话也说不出来了，心怦怦直跳。为什么？因为从这张照片上完全可以断定DNA的结构是一个螺旋体。所以，资料3为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。
多媒体展示：衍射照片
师讲述：那么到底是什么样的螺旋结构呢？在1951年的秋天，沃森在英国剑桥大学碰到了对DNA结构同样着迷的克里克。虽然克里克比沃森大12岁，却有一见如故的感觉。物理学家出身的克里克对衍射图谱的分析十分熟悉，而沃森可以帮助克里克理解生物学内容。他们尝试了很多螺旋模型，但都以失败告终。
请学生阅读课本48页相关内容。
师讲述：在失败面前他们没有气馁。最终，根据各方面对DNA研究的信息和自己的研究和分析，沃森和克里克得出一个共识：DNA是一种双链螺旋结构。于是沃森和克里克立即行动，马上在实验室中联手开始搭建DNA双螺旋模型。从1953年2月22日起开始奋战，他们夜以继日，废寝忘食，终于在3月7日，将他们想像中的美丽无比的DNA模型搭建成功了。
多媒体展示：DNA双螺旋结构模型
5．讨论1：
（1）沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？
（2）沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？
（3）沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示？
讨论2：
(1)DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
(2) DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？碱基位于DNA的什么部位？
(3) DNA中的碱基是如何配对的？
二、制作DNA双螺旋结构模型
通过以上分析我们对DNA的结构特点似乎有了一个初步的认识，为了让大家有一个更形象、具体的印象，下面我们来亲手制作DNA的结构模型。并结合小组制作的模型尝试归纳DNA分子双螺旋结构的特点。
学生活动：制作DNA结构模型，分组展示，总结结构特点。
三、DNA分子双螺旋结构的分析
1、DNA分子双螺旋结构的特点：
(1)DNA分子是由两条链组成的，按反向平行方式盘绕成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替排列，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且A一定与T配对，C一定与G配对。
2、DNA分子双螺旋结构的特性：
稳定性、多样性、特异性
3.课堂反馈：
课后练习1
【思维拓展】
有关碱基规律的计算
【课堂小结】
5种化学元素，4种碱基，3种化学组成，2条链，1种独特的双螺旋结构
独特表现在：反向平行，磷糖交替，碱基互补
【作业布置】同步学案相关练习
●板书设计
第二节 DNA分子的结构
一、DNA分子双螺旋结构的构建
模型建构一：脱氧核苷酸
模型建构二：脱氧核苷酸单链
模型建构三：脱氧核苷酸双链
模型建构四：双螺旋
二、DNA分子双螺旋结构的分析
结构特点：双螺旋反向平行 结构特性：稳定性
外侧基本骨架 多样性
内侧碱基互补 特异性
DNA分子的结构
评测练习
1、对沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型做出过帮助的科学家不包括 （ ）
A、威尔金斯 B、富兰克林 C、查哥夫 D、格里菲斯
2、DNA分子的基本骨架是 （ ）
A、交替连接的脱氧核糖和磷酸 B、通过氢键连接的碱基对
C、通过氢键连接的脱氧核苷酸对 D、通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基
3、在DNA分子的两条链上排列顺序稳定不变的物质是 （ ）
A、四种脱氧核苷酸 B、脱氧核糖和磷酸 C、碱基对 D、脱氧核苷
DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA的 （ ）
A、双螺旋结构 B、磷酸和脱氧核糖的排列顺序
C、碱基配对原则 D、脱氧核苷酸的排列顺序
5、关于DNA的双螺旋结构的描述有误的是 （ ）
A、DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接成的生物大分子
B、磷酸——脱氧核糖交替连接在外侧构成基本骨架
C、碱基对之间通过氢键相连排在双螺旋内部
D、两条链反向平行且游离的磷酸基在相同的一端
7、某DNA分子有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么DNA分子中含有的氢键和游离的磷酸基的个数分别是 （ ）
A、400个、2个 B、400个、4个 C、920个、800个 D、1080个、2个
课件22张PPT。第二节 DNA分子的结构【学习目标】
1、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
２、制作DNA分子双螺旋结构模型。
３、概述DNA分子结构的主要特点。
【学习重点】
１、DNA分子结构的主要特点。
２、制作DNA分子双螺旋结构模型。
【学习难点】DNA分子结构的主要特点。
【知识链接】DNA是主要的遗传物质早在19世纪，人们就发现了DNA的化学成分：DNA双螺旋结构模型的构建脱氧
核糖碱基磷酸AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。
1943年，艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因。
1951年，生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究，发现DNA是一种螺旋结构。
女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。DNA双螺旋结构模型的构建一、DNA双螺旋结构模型的构建在生命的旋梯上
沃森和克里克沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森讨论：1、沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？
2、沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？ 沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式启示我们：科学是不分学科，不分国别的，只要你善于合作、勇于探究、不怕挫折，广泛吸纳前人的研究成果，不断的修缮自己就一定能取得惊人的成就。思考：1、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？
3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。制作模型:
观察DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗？两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。你注意到了吗？两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 每一个DNA分子又有特定的碱基（对）排列顺序中。三、DNA分子的特性（1）稳定性两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是
稳定不变的；碱基互补配对方式稳定不变.（2）多样性（3）特异性碱基对的排列顺序千变万化，而遗传信息就储存在碱基对的排列顺序中。碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。【课堂反馈】 1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的名称。 1. 胞嘧啶
2. 腺嘌呤
3. 鸟嘌呤
4. 胸腺嘧啶
5. 脱氧核糖
6. 磷酸
7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8. 碱基对
9. 氢键
10. 一条脱氧核苷酸链的片段DNA分子的结构
小结★化学组成：基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链碱基对氢键碱基互补配对原则★分子结构的稳定性、多样性和特异性C、H、O、N、P5种元素→ 4种基本单位→ 3分子物质→ 2条链→1种结构
