《DNA分子的结构》教学材料
高中生物必修2 遗传与进化
第3章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构
鹤山市第一中学 陈建华
2006年11月
课件9张PPT。DNA分子的结构讲授:陈建华鹤山一中高中生物课堂导入新课讲授新课迁移训练退 出回顾小结鹤山一中高中生物课堂DNA分子结构的发现
DNA分子的化学结构
DNA分子的立体结构DNA分子的结构课堂小结:
DNA的基本组成单位----脱氧核苷酸
DNA的平面和立体结构
DNA的双螺旋结构的特点(主链、碱基)
作业: 课本 P11页第一大题第1题
P11页第三大题。1. 2. .
3. 4. .
5. 6. .
7. 8. .
9. 10. .1.下面是DNA的分子结构模式图,在图的下面用文字
写出图中1~10的名称。5678109迁移训练21432.根据碱基互补配对原则,在A≠G时,双链DNA分子
中,下列四个式子中正确的是( )C迁移训练A. 碱基 B. 磷酸 C .脱氧核糖 D. 任一部位3.在DNA分子 中,两条链之间的两个脱氧核苷酸,
相互连接的部位是( )迁移训练A鹤山一中高中生物课堂谢谢:
同学们的参与!
领导莅临指导!DNA分子的结构讲授:陈建华DNA分子的结构
广东省鹤山市第一中学 陈建华
引言:各评委、老师们,上午好!我是来自鹤山市第一中学的陈建华。今天我要讲的内容是《DNA分子的结构》。
1 教学理念
本节课我针对不同层次的学生,设计不同层次的问题,尝试让学生亲历思考与探究过程的理念,培养学生的科学探究精神和科学探究方法,解决实际问题的能力。
2 教材分析
2.1 本节教材的地位和作用
《DNA分子的结构》是编写在高中新教材(人教版)生物必修2的第3章第2节,需要2个课时,本教学设计是第1课时。它在教材中起着承前启后的作用,一方面,本节内容是从分子水平上进一步认识基因的本质,是在前两章的基础上完成的;另一方面,又为后面基因的表达、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。所以说《DNA分子结构》是高中生物重要内容之一。
2.2 教材内容的结构
编者在教材的安排上主要设计了三个内容:
DNA双螺旋结构的构建研究历程
DNA分子的结构 DNA双螺旋结构模型及特点
学生对DNA双螺旋结构模型的构建
2.3 教材内容的结构特点和编者意图
与原教材比较,最大的变化是:没有直接讲述DNA分子的结构特点,而是首先采取讲故事的形式,以科学家沃森、克里克的研究历程为主线,逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。这样使学生不仅能自然的了解到DNA双螺旋结构的主要特点,还能感悟科学家锲而不舍的科学精神,从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。
3 教学目标
根据上述教材内容,并考虑到学生已有的认知结构,我制定如下的三维教学目标:
认知目标: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
讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程
DNA分子的平面结构和空间结构
能力目标:制作DNA双螺旋结构模型。
情感目标: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。
认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
根据以上的教学目标又确定出了相应的教学重难点
4 教学重难点
重点:DNA分子结构的主要特点
制作DNA分子双螺旋结构模型
难点:DNA分子结构的主要特点
碱基互补配对的原则
为了突破教学重难点,达到预定的教学目标,
5.1 教法:在教学实践过程中我不断穿插使用观察法、讨论法、实验法、探究法、问答法等教学方法。
5.2 学法:同时要求学生动眼观察、动手操作、动脑思考、动口表达,多参与,多交流,通过合作学习、相互讨论、模拟探究来获取新知。
6 教材处理
为了能够全面落实即定的三维目标,根据教材特点和我校学生的实际情况,创造性的使用教材,对教材作了大胆的处理。在讲述完两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事后,将学生分组扮演科学家角色动手构建DNA分子双螺旋结构模型,将该实验穿插到课堂之中,充分体现了探究性导学。
下面是我这堂课总体的教学思路:
7、教学设计思路(略)
现在来重点看看这节课具体的教学实施的过程
首先我展示三张图片,让学生进行观察图片,了解美国军方是如何判断自己逮捕的人物是真正的萨达姆?这样有效调动学生学习兴趣,唤起学生强烈求知欲。从而出题。
然后通过两个问题来进行简单的知识回顾。学生回答问题,教师作出肯定回答和鼓励学生。
那么一个个的脱氧核苷酸又是如何组成DNA大分子的呢?
紧接着,我通过复习蛋白质的的组成和空间结构入手进行过渡,引出。
让学生带着问题阅读课文,了解两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。
做法目的:①培养学生自主学习的能力,分析问题、解决问题的能力。
②为学生动手构建DNA双螺旋结构模型提供理论指导
既然有了理论基础,我叫学生构建DNA双螺旋结构模型,同时教师到学生当中去指导学生制作DNA双螺旋结构模型。
做法目的:①培养学生的动手制作能力和合作精神,引导学生尝试科学的研究方法。
②为后面讲解DNA分子结构的特点提供教具,从而轻松突破重难点。
学生活动完成后,教师再展示DNA双螺旋结构模型构建的模拟动画,并要求学生思考自己制作DNA模型是否正确。
做法目的:培养学生的观察分析能力,空间思维能力同时体现教学的直观性原则。
DNA作为主要的遗传物质应该有自身特有的结构。我让学生参照模型,并结合我设计的三个问题思考讨论“DNA分子有什么样的结构特点?”。最后师生共同归纳DNA有以下三个特点。
做法目的:培养学生的概括能力
课堂小结:本节课的主要内容就是这些,主要学习了三个方面的内容(多媒体展示)
做法目的:归纳总结,形成完整的知识体系
课堂反馈:我并没有采用传统的知识训练的方法来巩固知识,而是通过北京大学惹官司的现实问题,让学生分析两模型的不同点,从而折射出学生的掌握情况。
做法目的:培养学生解决实践问题的能力
板书设计:
教学反思:①在教学中我把DNA结构模型的制作实验穿插在教学过程中,让学生分组扮演科学家角色制作DNA模型,这对学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构非常有益。这样可以使DNA分子结构的主要特点、碱基互补配对的原则等教学重难点轻松突破,同时情感态度也得以升华。
②但学生的动手能力及时间较紧等因素会对教学效果起一定的限制。有关碱基计算问题放到第二课时讲解。
本节课的教学设计就此结束,谢谢领导、老师们莅临指导!
DNA分子的结构
广东省鹤山市第一中学 陈建华
1 教学理念
本着以新课程标准为基本依据,以教材为基本素材的原则,本节课尝试让学生亲历思考与探究过程,针对不同层次的学生,设计不同层次的问题,培养他们的科学探究精神和科学探究方法,促进他们科学素养的形成。
2 教材分析
2.1 本节教材的地位和作用
《DNA分子的结构》是编写在高中新课程标准教材(人教版)生物必修2的第3章第2节。本章是在前两章学习的基础上,从分子水平上认识基因的本质,具体地说是从基因的物质基础、分子结构、复制功能以及在生物遗传中的作用等方面来认识基因。而本节内容又是在弄清基因的物质基础——染色体是由DNA和蛋白质组成后,具体学习DNA分子双螺旋结构的主要特点及其构建。
它在教材中起着承前启后的作用,一方面,是在前两章的基础上完成的,可以加深学生对遗传物质的认识,使他们从结构方面了解为什么DNA是生物主要的遗传物质;另一方面,又为后面基因的表达、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。所以说《DNA分子结构》是高中生物重要内容之一。
2.2. 教材内容的结构
DNA双螺旋结构的构建研究历程(沃森、克里克)
DNA分子的结构 DNA双螺旋结构模型及特点(骨架、碱基)
学生自作DNA双螺旋结构模型
2.3 教材内容的结构特点和编者意图
新课标教材的内容与原教材比较,最大的变化是:没有直接讲述DNA分子的结构特点,而是在讲述DNA分子的结构特点之前,采取讲故事的形式,以科学家沃森、克里克的研究历程为主线,逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。最后通过学生动手尝试构建DNA双螺旋结构模型,加深对DNA分子结构特点的理解。
通过阅读DNA双螺旋结构模型构建的故事,使学生不仅能自然的了解到DNA双螺旋结构的主要特点,还能感悟科学家锲而不舍的精神,以及善于利用前人的成果和与他人合作的品质,从而在情感、能力等多方面得到启示。
3 学生分析
高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了较高阶段,大多数学生喜欢亲自动手操作。同时学生对DNA的有关知识有了一定的感悟认识,并具备一定的数学、物理和化学知识。但又面临学生实验方法不了解,动手能力不强,缺乏认真求实的科学态度和坚持不懈的科学精神等现状。
4 教学目标
认知目标: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
讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程
DNA分子的平面结构和空间结构
能力目标:制作DNA双螺旋结构模型。
情感目标: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。
认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
5 教学重难点
重点:DNA分子结构的主要特点
制作DNA分子双螺旋结构模型
难点:DNA分子结构的主要特点
6 教法和学法
教法:观察法、讨论法、实验法、探究法、问答法等教学方法。
以学生参与为标志,以启迪学生思想,培养学生创新能力为核心。在教学中根据高中学生心理特点和进度需要,设置一些富有启发性的问题,尽可能给学生提供动脑、动手、动口机会,启发学生思考,培养学生自我获取知识的能力;培养学生的参与意识、主体意识、创新意识;发挥教师主导作用,体现学生主体地位。
充分利用多媒体“图、色、声、像” 的独特功能,形象生动直观地展现相关生物图像、模型,吸引学生注意力,激发兴奋点,调动学生积极性、主动性。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为具体,转化为易于吸收的知识,有利于加大课堂教学力度,提高课堂教学效果,也体现教师的主导作用和学生主体地位。同时通过制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA分子结构特点的理解和认识。
学法:动手操作、动眼观察、动脑思考、动口表达,多参与,多交流。
合作学习、模拟探究
通过相互讨论来获取新知
我们常说:“现代的文盲不是不识字的人,而是没有掌握学习方法的人”,因而在教学中要特别重视学法的指导。随着课程改革逐步的铺开,其中转变学生学习方式是本次课程改革的重点之一。其目的是要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。我以建构主义理论为指导,辅以多媒体手段,采用着重于学生探索研究的启发式教学方法,结合师生共同讨论、归纳。在课堂结构上,我根据学生的认知水平,我设计了 ①创设情境——引出主题②学生动手——形成概念③讨论研究——深化知识④联系实际—巩固新知⑤总结反思——提高认识这五个层次的学法,它们环环相扣,层层深入,从而顺利完成教学目标。
7 教材处理
为了能够全面落实即定的三维目标,根据教材特点和我校学生的实际情况,创造性的使用教材,对教材作了大胆的处理。在讲述完两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事后,将学生分组扮演科学家角色动手构建DNA分子双螺旋结构模型,将该实验穿插到课堂之中,充分体现了探究性导学。
8 教学设计思路
问题导入
多媒体展示“DNA雕塑”和萨达姆的人物像。从这事例上可以看出我们有必要掌握一些有关DNA结构的知识
↓
知识回顾
向学生提问,进行回顾以前学习的有关DNA的化学组成知识
↓
承转过渡
从蛋白质入手,让学生叙述蛋白质的的组成和空间结构,转入脱氧核苷酸如何组成DNA长链的呢?
↓
阅读和分析课文
让学生带着问题阅读两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事,总结科学的方法、思想和精神
↓
动手制作
让学生分组扮演科学家角色,亲手制作DNA模型
↓
读图分析
多媒体展示DNA的分子结构,引导学生分析和思考问题的能力
↓
师生讨论
参照自制的DNA模型,思考和讨论DNA分子结构的主要特点
↓
师生小结
多媒体展示总结归纳DNA分子的主要特点
↓
课堂小结
本节课学习了DNA的化学组成,DNA的结构和DNA的结构特点
↓
课堂思考
与讨论
利用北京大学惹官司的现实问题让学生讨论,培养学生解决实践问题的能力
9 教学实施的程序
教学内容
学生活动
教师的组织和引导
设计意图及理论依据
问题导入:多媒体展示“DNA雕塑”和“萨达姆”人物像
向学生提问,回顾DNA的基本化学组成知识。
从蛋白质入手,让学生叙述蛋白质的形成过程
同样这样一个小小的基本单位是如何组成DNA长链的呢?
读课文了解两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。
探究:制作DNA双螺旋结构模型。
DNA分子的平面和立体结构
DNA分子结构的特点
课堂小结:DNA的化学组成,DNA的结构和DNA的结构特点。
课堂思考与讨论
学生进行观察、比较、思考、讨论
学生思考并回答问题
学生思考并回答问题
学生带着问题阅读课文
学生参照课本制作DNA双螺旋结构模型
学生参照并思考自己制作DNA双螺旋结构模型是否正确
学生思考讨论和归纳“DNA分子结构的特点?”
学生参照自制的DNA模型得出结论:(1)DNA分子是由两条链组成的,并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(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;碱基排列内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且是:A和T配对,G和C配对。(碱基互补配对原则)
学生思考讨论
问题导入:教师播放多媒体课件,在学生讨论的基础上引出DNA的结构是什么?
教师作出肯定和鼓励学生并播放课件
教师补充和鼓励学生
策划学生活动
引导1:上述资料中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?
引导2、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。他们的这种工作方式给予你哪些启示?
教师到学生当中去指导学生制作DNA双螺旋结构模型
教师手拿学生制作DNA模型并播放多媒体展示DNA分子的平面和立体结构
策划学生活动
引导3:DNA分子是由几条链组成的,链间的空间关系是什么?
引导4:DNA分子的主链是由什么组成的?排列在什么位置?
引导5:DNA分子中的碱基排列在哪里?有什么规律吗?
策划学生活动
引导6:如果你是受理这官司的法官,根据我们学习的知识你会如何判呢?
利用多媒体画面,学生自主参与,导入新课,有利于吸引学生的注意,能有效调动学生学习兴趣,激发学生兴奋点,唤起学生强烈求知欲。
为后面学习新知识作铺垫。
转入本节课内容DNA结构的学习
设疑,过渡
引导学生分析过程,总结科学史中包含的科学方法、科学思想和科学精神。
培养学生自主学习的能力,分析问题、解决问题的能力,发展综合思维能力。
启迪学生要善于利用他人的研究成果和经验;要善于与他人交流和沟通;研究小组成员在知识和背景上最好是互补的,对所从事的研究要有兴趣个激情。
培养学生的动手制作能力,引导学生尝试科学的研究方法。
师生讨论,全班学生积极参与,从形象和意境方面切入DNA分子结构,增加感性认识。
从多媒体画面上自我获取知识,培养学生的读图分析能力,运用知识的迁移能力,体现教学的直观性原则。
图文互换,培养学生读图分析能力,空间思维能力,创新能力。
归纳总结,帮助学生完成“由感性到理性、由具体到抽象、由生动的直观到形象的思维”的认知过程,以及符合教学过程中学生的认识规律,掌握知识与发展智力相统一规律,教师主导作用和学生主体作用相统一规律,也体现教学的直观性,启发性原则。
归纳总结,形成完整的知识体系
培养学生解决实践问题的能力
10 板书设计:
一、DNA分子的基本组成单位——脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核苷酸 脱氧核糖
含氮碱基(4种,A、T、G、C)
二、DNA的平面和立体结构
①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
②脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,排列
三、DNA的结构特点 在外侧,碱基成对排列在内侧。
③碱基互补配对原则:
碱基配对有一定的规律:A—T、G—C
11 教学反思
在教学中我把DNA结构模型的制作实验穿插在教学过程中,让学生分组扮演科学家角色制作DNA模型,这对学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构非常有益。这样可以使DNA分子结构的主要特点、碱基互补配对的原则等教学重难点轻松突破,同时情感态度也得以升华。
但学生的动手能力及时间较紧等因素会对教学效果起一定的限制。有关碱基计算问题放到第二课时讲解。
在准备这节课的授课内容和授课过程时,我无数次的被科学家的机智、聪慧和大胆的创造性思维所打动,作为教师我不只要激励我的学生勇攀科学的高峰,同时也要不断鞭策自己,使自己在教学教研领域有所建树。
课件27张PPT。DNA分子结构说课课件说课人:陈建华鹤山一中高中生物课堂教学理念教学评价与反思DNA分子结构教学说明教材分析教学策略教学目标教学重难点教法及学法教学设计思路教学实施的程序退出教材处理《DNA分子结构》教学理念 本节课我针对不同层次的学生,设计不同层次的问题,尝试让学生亲历思考与探究过程,来培养他们的科学探究精神和科学探究方法,解决实际问题的能力。 《DNA分子结构》教材分析之一:本节教材的地位和作用 《DNA分子的结构》是编写在高中新教材(人教版)生物必修2的第3章第2节,需2课时,本教学设计是第1课时。它在教材中起着承前启后的作用,一方面,是在前两章的基础上进一步从分子水平上学习基因的本质;另一方面,又为后面的学习进行了必要的知识铺垫。所以说《DNA分子结构》是高中生物重要内容之一。
DNA双螺旋结构的研究历程
DNA分子的结构 学生自作DNA双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构模型及特点
《DNA分子结构》教材分析之二:本节教材内容的结构《DNA分子结构》教材分析之三:本节教材内容的结构特点 新课标教材的内容与原教材比较,有一大特点:没有直接讲述DNA分子的结构特点,而是首先采取讲故事的形式,以沃森、克里克的研究历程为主线,逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。这样不仅能使学生自然的了解到DNA双螺旋结构的主要特点,还能感悟科学家锲而不舍的科学精神,以及善于利用前人的成果和与他人合作的品质,从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。《DNA分子结构》教学策略之一:教学目标认知目标:识记构成DNA分子的元素种类、基本单
位、碱基种类、核苷酸种类
讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程
DNA分子的双螺旋结构
能力目标:制作DNA双螺旋结构模型。
情感目标:认识到与人合作的在科学研究中的重要性
和科学技术的进步在探索遗传物质奥秘中
的重要作用
《DNA分子结构》教学策略之二:教学重难点 重点:DNA分子结构的主要特点
制作DNA双螺旋结构模型
难点:DNA分子结构的主要特点
《DNA分子结构》教学策略之三:教法和学法教法:观察法、讨论法、实验法、探究法、问答法等
充分利用多媒体“图、色、声、像” 的独特功能,形象直观地展现相关生物图像、模型。同时调动学生积极性,将知识点变静为动,有利于提高课堂教学效果,也体现教师的主导作用和学生主体地位。
学法:动手操作、动眼观察、动脑思考、动口表达,
多参与,多交流。
合作学习、相互讨论
模拟探究、技能训练《DNA分子结构》教学处理 根据教材特点和我校学生的实际情况,我创造性的使用教材,对教材作了大胆的处理。在讲述完两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事后,将实验提前,穿插到课堂之中,让学生分组扮演科学家角色,动手构建DNA分子双螺旋结构模型,充分体现了探究性导学。《DNA分子结构》教学策略之四:教学设计思路问题导入:多媒体展示萨达姆的头像。
↓
知识回顾:回顾以前学习的有关DNA的知识
↓
阅读课文:学生了解构建DNA双螺旋结构模型
↓ 的故事
动手制作:让学生分组扮演科学家角色,亲手
↓ 制作DNA模型
《DNA分子结构》教学策略之四:教学设计思路 ↓
读图分析:多媒体展示DNA的分子结构
↓
师生讨论:参照自制的DNA模型,思考和讨论
↓ DNA分子结构的主要特点
课堂小结:回顾学习的内容,形成知识链
↓
课堂思考:讨论北京大学惹官司的现实问题《DNA分子结构》教学策略之五:教学实施的程序导入新课讲授新课迁移训练课堂小结导入创设情景 让学生观察图片,了解美国军方是如何判断逮捕的人物是真正的萨达姆?知识回顾
请学生回答下列问题:
①DNA是人体的遗传物质,中文全称是 ,
主要存在人体细胞的 中。
②DNA也是一种大分子物质,是由 五
种元素组成,DNA的基本单位是 ,每
个基本单位又是由 三部分组成?
承转过渡
请学生回答问题:
蛋白质是一种大分子物质,组成人体蛋白质
的基本单位是氨基酸(20种),各种氨基酸可以
通过 方式形成大分子的蛋白质的(提
问)。那么,一个个的脱氧核苷酸又是如何形成
DNA大分子的呢?
阅读分析课文(4分钟)学生:阅读分析
教师:策划学生活动,最后再做简单概述
引导1:上述资料中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?
引导2、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。他们的这种工作方式给
予你哪些启示?
目的:①培养学生自主学习的能力,分析问题、解决问
题的能力。
②为学生动手构建DNA双螺旋结构模型提供理论指导
动手制作DNA模型(8分钟)学生:分组扮演科学家角色,进行DNA双
螺旋结构模型的构建
教师:走到学生中,去指导学生DNA双螺
旋结构模型的构建
目的 :①培养学生的动手制作能力和合作精
神,引导学生尝试科学的研究方法。
②为后面讲解DNA分子结构的特点提
供教具,从而轻松突破教学重难点。 看图分析(4分钟)教师:教师再展示DNA双螺旋结构模型构建全过
程模拟动画。
学生:看动画并思考自己制作DNA双螺旋
结构模型是否正确
目的:培养学生的观察分析能力,空间思维
能力,同时体现教学的直观性原则。
师生讨论(5分钟)学生:参照自制的DNA模型,思考讨论和归纳
“DNA分子结构的特点?”
教师:引导学生(手拿学生作好的模型)
引导3:DNA分子是由几条链组成的,链间的
空间关系是什么?
引导4:DNA分子的主链是由什么组成的?排列
在什么位置?
引导5:DNA分子中的碱基排列在哪里?有什么
规律吗?
师生小结(5分钟)学生:得出结论
(1)DNA分子是由两条链组成的,并按反向平
行方式盘旋成双螺旋结构。
(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;碱基排列内
侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,
并且是:A和T配对,G和C配对。
教师:肯定和补充结论,并鼓励学生
课堂小结:
DNA的基本组成单位----脱氧核苷酸
DNA的平面和立体结构
DNA的双螺旋结构的特点
目的:形成完整的知识链
课堂反馈学生:讨论北京大学惹官司的现实问题
教师:策划学生活动
引导6:如果你是受理这官司的法官,
根据我们学习的知识你会如何
判呢?
课堂反馈 雕塑公司提供“DNA模型” 50年前发现的DNA模型
目的:培养学生观察能力和知识迁移的能力 板书设计:1、DNA分子的基本组成单位——脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核苷酸 脱氧核糖
含氮碱基(4种,A、T、G、C)
2、DNA的平面和立体结构
3、DNA的结构特点
①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
②脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,排列在外
侧,碱基成对排列在内侧。
③碱基互补配对原则:
碱基配对有一定的规律:A—T、G—C
在教学中我把DNA结构模型的制作实验穿插在教学过程中,让学生分组扮演科学家角色制作DNA模型,这对学生理解DNA的结构非常有益,达到轻松突破教学重难点,同时情感态度也得以升华。
但学生的动手能力及时间较紧等因素的影响会对教学效果有一定的限制。《DNA分子结构》教学评价与反思鹤山一中高中生物课堂谢谢:
领导、老师们莅临指导!DNA分子的结构说课人:陈建华《DNA的结构》教学案例
广东省鹤山市第一中学 陈建华
【教学目标 】
1.知识目标
(1)理解DNA分子的结构特点。
(2)掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法。
2.能力目标
(1)培养学生自学能力:在自学中去领悟知识,去发现问题和解决问题。
(2)培养观察能力、分析理解能力:通过观察DNA结构模型及制作DNA双螺旋结构模型来提高观察能力、分析和理解能力。
(3)培养创造性思维的能力:通过探索求知、制作模型、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。
3.情感目标
通过DNA的结构的学习,探索生物界丰富多彩的奥秘,从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。
【教学重点、难点、疑点及解决办法】
【教学重点】
(1)DNA分子的结构
(2)DNA分子的结构特点
(3)碱基互补配对原则及其重要性
【教学疑点】
DNA分子中只能是A—T、C-G配对吗?能不能A—C、G—T配对?为什么?
【解决办法】
(1)充分发挥多媒体计算机的独特功能,把DNA的基本组成单位、平面结构和立体结构等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象,转化为易于吸收的知识。
(2)通过制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA分子结构特点的理解和认识。
(3)通过讨论交流、通过提高学生的识图能力、思维能力,通过配合适当的练习,将知识化难为易。
(4)通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性,来说明只能A—T、C—G配对。
【课时安排】? 2课时
【教学过程】
(一)引言:
我们经过学习,已经知道DNA是主要的遗传物质,它能使亲代的性状在子代表现出来。那么,DNA为什么能起遗传作用呢?通过几张图片的展示和分析,表明我们有必要学习DNA分子的结构。
(二)教学过程
1.DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸
1953年,沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋模型,为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。
知识回顾,请学生回答下列问题:
①DNA是人体的遗传物质,中文全称是 ,主要存在人体细胞的 中。②DNA也是一种大分子物质,是由 五种元素组成,DNA的基本组成单位是 ,每个基本单位又是由 三部分组成?
学生回答后,教师点拨:
①中文全称是脱氧核糖核酸,主要存在细胞的细胞核中。
②是由C、H、O、N、P五种元素组成,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,它又是由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。
用多媒体展示:
磷酸
脱氧核苷酸 脱氧核糖
含氮碱基
教师讲解:其中组成DNA的碱基有两类四种:腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);因此形成的脱氧核苷酸也有四种分别是: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。
2. DNA分子的平面和立体结构
蛋白质是一种大分子物质,组成人体蛋白质的基本单位是氨基酸,各种氨基酸可以通过 方式形成大分子的蛋白质的(提问)。那么,一个个的脱氧核苷酸又是如何形成DNA大分子的呢?
教师讲解:DNA分子双螺旋结构是由美国的生物学家沃森和英国的物理学家克里克于1953年共同提出的。他们两者在研究过程中既分工有合作,其中克里克能够帮助沃森分析DNA衍射图谱,而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。同时两人的成功又是建立在许多其他科学家多年努力研究的基础上的。
沃森和克里克提出DNA分子双螺旋结构主要依据:(用多媒体展示)
①阿斯特伯里等人的研究已经表明了DNA分子是由4种脱氧核苷酸连接而成的脱氧核苷酸长链。
②利用威尔金斯、弗兰克林提供的DNA衍射图谱推算出DNA分子的结构是呈双螺旋结构。
根据以上两个依据,沃森和克里克在实验室设计了许多的DNA模型,都是把碱基放在外侧,均以失败而告终。
③在1952年的春天,从奥地利的生物学家查哥夫那里得到一个重要信息:DNA分子的碱基数总是“A=T、G=C”。
沃森和克里克尝试让A—T、G—C配对,构建出新的DNA模型与弗兰克林提供的DNA衍射图谱完全相符,并且能够解释一系列的生物学问题。因此沃森、克里克和威尔金斯三人于1962年获得了诺贝尔奖。
用八分钟左右时间让学生制作活动:分发DNA模型盒,让学生之间分工合作《制作DNA双螺旋结构模型》。
八分钟过后,再用多媒体演示DNADNA双螺旋结构的构建过程和方法。
3.DNA分子的结构特点
可以利用同学们自作的DNA模型进行解说,对学生提问,归纳出DNA结构的主要特点是:
①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构(简要解释“反向”,一条链是5,-3,,
另一条链是3,-5,,不宜过深)。
②脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧。
③碱基互补配对原则:
两条链上的碱基通过氢键(教师对“氢键”要进行必要的解释)连接成碱基对,且碱基配对有一定的规律:A—T、G—C(A一定与T配对,G一定与C配对)。可见,DNA一条链上的碱基排列顺序确定了,根据碱基互补配对原则,另一条链上的碱基排列顺序也就确定了。
教师设问,学生思考后,由教师回答:
设问一:碱基配对时,为什么嘌呤碱基不与嘌呤碱基或嘧啶碱基不与嘧啶碱基配对呢?
这是由于嘌呤碱是双环化合物(多媒体展示),占有空间大;嘧啶碱是单环化合物(多媒体展示),占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的,只有双环化合物和单环化合物配对才合适。
设问二:为什么只能是A—T、G—C,不能是A—C,G—T呢?
这是由于A与T通过两个氢键相连,G与C通过三个氢键相连,这样使DNA的结构更加稳定,所以,A与T或G与C的摩尔数比例均为1:1。
同时教师拿出同学们作好的DNA模型进行比较,指出一些错误,并更正。并要求同学之间比较DNA碱基的排列顺序,看看有没有完全一样的。再回应导课时的情景。这样有前后回应之功效。
学生训练:某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18%,那么鸟嘌呤的分子数占(? )
A.9% B.18% C.32% D.36%
答案:C
【课堂小结】
本节课我们学习了DNA的化学组成,DNA的平面、立体结构和DNA的结构特点。组成DNA的碱基共有A、T、G、C四种,构成DNA的基本单位也有4种。每个DNA分子由二条多脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构,两条链上的碱基按照碱基互补配对原则,即A—T、G—C,通过氢键连接成碱基对。
【迁移训练】
1.课本51页基础题中的1小题。
2.在DNA分子 中,两条链之间的两个脱氧核苷酸,相互连接的部位是 ( )
A. 碱基 B. 磷酸 C .脱氧核糖 D. 任一部位
答案:A
【板书设计】
1、DNA分子的基本组成单位——脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核苷酸 脱氧核糖
含氮碱基(4种,A、T、G、C)
2、DNA的平面和立体结构
3、DNA的结构特点
①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
②脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,排列在外侧,碱基成对排列在内侧。
③碱基互补配对原则:
碱基配对有一定的规律:A—T、G—C
【教学反思】
①在教学中我把DNA结构模型的制作实验穿插在教学过程中,让学生分组扮演科学家角色制作DNA模型,这对学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构非常有益。这样可以使DNA分子结构的主要特点、碱基互补配对的原则等教学重难点轻松突破,同时情感态度也得以升华。
②但学生的动手能力及时间较紧等因素会对教学效果起一定的限制。
③在准备这节课的授课内容和授课过程时,我无数次的被科学家的机智、聪慧和大胆的创造性思维所打动,作为教师我不只要激励我的学生勇攀科学的高峰,同时也要不断鞭策自己,使自己在教学教研领域有所建树。