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2019-2020年新人教高一生物《dna分子的結(jié)構(gòu)》word教案 一、教學(xué)目標(biāo) 1.知識方面 ⑴識記構(gòu)成DNA分子的基本單位、核苷酸種類、堿基種類、元素種類。 ⑵DNA分子的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。 ⑶堿基互補配對原則。 2.情感態(tài)度與價值觀方面 ⑴認(rèn)識到與人合作的在科學(xué)研究中的重要性，討論技術(shù)的進步在探索遺傳物質(zhì)奧秘中的重要作用。 ⑵認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程 3.能力方面 ⑴制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 ⑵就科學(xué)家探索基因的本質(zhì)的過程和方法進行分析和討論，領(lǐng)悟模型方法在這些研究中的應(yīng)用。 二、教學(xué)重點和難點 1.教學(xué)重點：制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 2.教學(xué)難點：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點 三、教學(xué)方法：討論法、演示法 四、教學(xué)課時：2 五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi)容 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動 教學(xué)意圖 問題探討 引導(dǎo)學(xué)生思考討論回答，老師提示。 思考討論回答 收集資料的能力。 一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建成 旁欄思考題目 “思考與討論” 引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文P47—49。 〖提示〗1.（1）當(dāng)時科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)有：組成ＤNＡ分子的單位是脫氧核苷酸；ＤNＡ分子是由含4種堿基的脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成的；（2）英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的ＤＮＡ的Ｘ射線衍射圖譜；（3）美國生物化學(xué)家鮑林揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的方法（1950年），即按照Ｘ射線衍射分析的實驗數(shù)據(jù)建立模型的方法（因為模型能使生物大分子非常復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，以完整的、簡明扼要的形象表示出來），為此，沃森和克里克像擺積木一樣，用自制的硬紙板構(gòu)建ＤNＡ結(jié)構(gòu)模型；（4）奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（Ａ）的量總是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鳥嘌呤（Ｇ）的量總是等于胞嘧啶（Ｃ）的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。 2.沃森和克里克根據(jù)當(dāng)時掌握的資料，最初嘗試了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，在這些模型中，他們將堿基置于螺旋的外部。在威爾金斯為首的一批科學(xué)家的幫助下，他們否定了最初建立的模型。在失敗面前，沃森和克里克沒有氣餒，他們又重新構(gòu)建了一個將磷酸—核糖骨架安排在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。 沃森和克里克最初構(gòu)建的模型，連接雙鏈結(jié)構(gòu)的堿基之間是以相同堿基進行配對的，即A與A、T與T配對。但是，有化學(xué)家指出這種配對方式違反了化學(xué)規(guī)律。1952年，沃森和克里克從奧地利生物化學(xué)家查哥夫那里得到了一個重要的信息：腺嘌呤（Ａ）的量總是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鳥嘌呤（Ｇ）的量總是等于胞嘧啶（Ｃ）的量。于是，沃森和克里克改變了堿基配對的方式，讓A與T配對，G與C配對，最終，構(gòu)建出了正確的DNA模型。 〖提示〗1.略。2.主要涉及物理學(xué)（主要是晶體學(xué)）、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的知識。涉及的方法主要有：X射線衍射結(jié)構(gòu)分析方法，其中包括數(shù)學(xué)計算法；建構(gòu)模型的方法等。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中許多成果的取得，都是多學(xué)科交叉運用的結(jié)果；反過來，多學(xué)科交叉的運用，又會促進學(xué)科的發(fā)展，誕生新的邊緣學(xué)科，如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。 3.要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗；要善于與他人交流和溝通，閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識背景上最好是互補的，對所從事的研究要有興趣和激情等。 閱讀思考 完成旁欄思考題目和 思考與討論 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與自我探究能力。 思考、討論和合作能力 二、DNA分子的結(jié)構(gòu) 出示DNA模型，學(xué)生閱書第50頁，指著模型進解說過歸納，結(jié)構(gòu)的主要特點是： 　?、賰蓷l長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（簡要解釋“反向”，一條鏈?zhǔn)?5－35，另一條鏈?zhǔn)?5－55，不宜過深）。　 ②脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 　?、蹓A基互補配對原則： 　　兩條鏈上的堿基通過氫鍵（教師對“氫鍵”要進行必要的解釋）連接成堿基對，且堿基配對有一定的規(guī)律：A—T、G—C（A一定與T配對，G一定與C配對）。 　　可見，DNA一條鏈上的堿基排列順序確定了，根據(jù)堿基互補配對原則，另一條鏈上的堿基排列順序也就確定了（可在黑板上練習(xí)一道題以鞏固互補配對原則）。 　　教師設(shè)問，學(xué)生思考后，由教師回答： 　　設(shè)問一：堿基配對時，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對呢？ 　　這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物（畫出雙環(huán)），占有空間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物（畫出單環(huán)），占有空間小。而DNA分子的兩條鏈的距離是固定的，只有雙環(huán)化合物和單環(huán)化合物配對才合適。 　　設(shè)問二：為什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？ 　　這是由于A與T通過兩個氫鍵相連，G與C通過三個氫鍵相連，這樣使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，所以，A與T或G與C的摩爾數(shù)比例均為1：1。 　　某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18％，那么鳥嘌呤的分子數(shù)占（ ） 　　A．9％ B．18％ C．32% D．36％ 　　答案：C 閱讀理解記住 學(xué)生訓(xùn)練 拓展學(xué)生思維，更好理解新知識 應(yīng)試能力 3.DNA的特性 師生共同活動，學(xué)生討論和教師點撥相結(jié)合。 　?、俜€(wěn)定性：DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與Pi交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補配對的方式是穩(wěn)定不變的，從而導(dǎo)致DAN分子的穩(wěn)定性。 　?、诙鄻有裕篋NA分子中堿基相互配對的方式雖然不變，而長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。如一個最短的DNA分子大約有4000個堿基對，這些堿基對可能的排列方式就有 種。實際上構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限的，這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。 　?、厶禺愋裕好總€特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序，這種特定的堿基排列順序就構(gòu)成了DNA分子自身嚴(yán)格的特異性。 聽講配合老師回答 知識拓展 小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA的化學(xué)組成，DNA的立體結(jié)構(gòu)和DNA的特性。組成DNA的堿基共有A、T、G、C四種，構(gòu)成DNA的基本單位也有4種。每個DNA分子由二條多脫氧核苷酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條鏈上的堿基按照堿基互補配對原則，即A—T、G—C，通過氫鍵連接成堿基對。DNA分子具有穩(wěn)定性、多樣性和特異性。多樣性產(chǎn)生的原因主要是堿基對的排列順序千變?nèi)f化，4種脫氧核苷酸排列的特定順序，包括特定的遺傳信息。每個DNA分子能夠貯存大量的遺傳信息。 小結(jié) 培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力 模型構(gòu)建 制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 讓學(xué)生做P50《模型構(gòu)建 制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型》，實驗的材料及一些基本步驟可在上課前準(zhǔn)備好，教師示范。 〖提示〗1.DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，但是堿基對的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基對千變?nèi)f化的排列順序使DNA儲存了大量的遺傳信息。 2.（1）靠 DNA分子堿基對之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯(lián)；（2）在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，由于堿基對平面之間相互靠近，形成了與堿基對平面垂直方向的相互作用力（該點可不作為對學(xué)生的要求，教師可進行補充說明）。 閱讀思考 動手動腦 鞏固知識加深理解