3.2DNA的分子结构和特点教案

第三章 遗传的分子基础
第二节 DNA的分子结构和特点
宋晓东（瑞安三中）
一、教材分析
本节内容主要通过核酸分子的组成表（教材表3-1），了解核酸、核苷酸、碱基、五碳糖的种类，即DNA和RNA在化学成分上的差异；再进一步认识DNA的分子结构及特点；最后介绍DNA双螺旋结构的发现史，有效激发学生崇尚科学、勇于拼搏的精神。通过本节的学习，有助于学生从分子水平上认识生命的延续和发展，进一步理解遗传的基本规律，同时也为遗传信息的复制、表达、生物的变异等知识的学习作好铺垫。
二、学情分析
学生在第一个模块《第一章 细胞的分子基础》中已学习了核酸的种类及主要作用，但本节涉及的DNA分子的结构较抽象，缺乏相应的感性认识，而且由于学生与此有关的化学知识较薄弱，这就造成了一定的学习难度，所以本节课通过多个模型的直接感观接触，增进学生对抽象知识的理解。
三、教学目标
1．知识目标：①简述DNA的分子组成。②说出DNA分子的结构层次（碱基、脱氧核糖、磷酸→脱氧核苷酸→多核苷酸链）。③概述DNA的结构和特点。
2．能力目标：①学会运用模型清晰的表达DNA分子的结构特点。②使用教材进行自主学习。③进行表格的解读，学会运用分析、归纳、综合等科学思维方法。
3．情感目标：通过阅读“DNA双螺旋结构模型的发现”，感悟科学家综合运用提出假设、实验验证、归纳演绎、分析综合等科学方法的过程，并认识到多学科合作研究的重要性。
四、重点难点
1．教学重点：DNA分子的双螺旋结构和特点
2．教学难点：DNA分子的双螺旋结构
3．教学策略：通过模型的呈现，增强学生对DNA的感性认识；通过设计问题串，积极调动学生参与教学活动，让学生自己归纳出DNA分子的双螺旋结构特点。
五、课前准备
多媒体课件、氨基酸的磁性模型、DNA的双螺旋结构模型
六、教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 教学意图
引入 【创设情景】PPT展示生擒萨达姆的热点资料【提问】鉴别真假萨达姆可采用哪些方法？【讲述】DNA鉴定这一技术是利用DNA结构的有关原理来进行的，本节课就来探讨DNA分子的结构。 学生说出多种方法，但一致认为最好的方法是用DNA鉴定 激发学生探究DNA结构的兴趣
2．DNA分子的结构 【讲述】通过上节课我们知道，生物的遗传物质是核酸，大部分生物的遗传物质为DNA，只有某些病毒的遗传物质为RNA。请大家阅读教材P54“DNA和RNA的化学成分比较”后完成表格：（PPT投影表格）核酸种类核苷酸戊糖碱基磷酸【讲述】核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸是由核苷和磷酸组成，一分子的核苷酸由一分子的戊糖、一分子的碱基和一分子的磷酸组成，其中戊糖有2种，碱基有5种。【提问】由上所述，你知道核酸共有几种核苷酸组成的吗？【追问】是哪5种呢？【讲解】由于组成DNA和RNA的戊糖不同，所以当碱基为A、C、G时，组成的核苷酸就分别有2种，而T、U分别只存在于DNA、RNA中，所以相应的核苷酸都只有一种，合计为8种：组成DNA、RNA的核苷酸各为4种。【提问】4种脱氧核苷酸是如何连接成核苷酸长链的呢？【教具演示】（用脱氧核苷酸的磁性模型在黑板上演示脱氧核苷酸形成脱氧核苷酸链的过程）【讲述】DNA是由2条平行的多核苷酸链通过化学键连接盘旋成双螺旋结构 学生看书并完成表格学生易错答成5种学生回答… 培养学生的自学能力，通过比较的方法，加深印象，而且此表格与教材教材相比更为直观让学生把常见错误暴露出来，其他同学找出错误之处，即时纠正，加深印象。
3．DNA分子结构的特点 【教具演示】（DNA分子的双螺旋结构模型）【讲述】这就是沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构模型，请同学们仔细观察并回答问题【提问】①通过观察模型可发现DNA的2条链有什么不一样？②模型外侧是什么成分？如何连接？③模型内侧是什么成分？如何配对？④为什么DNA双螺旋结构很规则？⑤为什么一定是嘌呤和嘧啶配对？⑥你认为几种碱基的比例如何？【小结】DNA双螺旋结构的特点为：2条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；外侧为脱氧核糖和磷酸构成基本骨架；内侧为由氢键连接的碱基对，以碱基互补配对原则配对。由于A与T之间形成的是两个氢键，C、G之间形成的是三个氢键，它们之间的对应关系就好想是钥匙和锁之间关系，钥匙和琐如果不对应，钥匙要么插不进去，要么不够吻合，所以配对关系只能是A对T、C对G，这样才能使DNA的结构最为稳定；这样在DNA分子中A=T，C=G，A+C=T+G，嘌呤数总是等于嘧啶数，但A+T的量不一定等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。 学生小组讨论后回答：①）反向平行②外侧是磷酸和脱氧核糖交替连接，组成DNA的基本支架。③内侧是2条链上的碱基按照碱基互补配对原则形成的碱基对。④不同DNA分子外侧相同，只有内侧碱基对的排列顺序不同，但碱基对的形成也遵循碱基互补配对原则。⑤这与嘌呤和嘧啶的结构有关⑥A=T，C=G，A+C=T+G，A+T一般不等于G+C。 要改变学习方式，既要解放学生的双眼，使他们会看，又要解放他们的嘴巴，使他们会说，利用教具介绍更直观。设计问题串，引导学生一步步分析DNA分子结构的特点，通过学生动眼和动口，结合教师点评，就能很顺利地总结出DNA的结构特点。情感教育提升
4．DNA双螺旋结构模型的发现 【过渡】沃森和克里克是怎样发现DNA双螺旋结构的呢？【课件展示】DNA双螺旋结构的发现史【提问】1．发现DNA结构过程涉及哪些学科知识和方法？你得到什么启示？2．沃森他们的工作方式和态度有哪些地方值得学习？ 学生答…
七、板书设计
第二节 DNA的分子结构和特点
一、DNA分子的结构
C、H、O、N、P
↓
磷酸、脱氧核苷酸、碱基（A、T、C、G）
↓
脱氧核苷酸
↓
多核苷酸链
↓
DNA
二、DNA分子的结构特点：
1.2条单链反向平行
2.碱基配对遵循碱基互补配对原则
3.碱基含量遵循卡伽夫法则
八、作业设计（略）