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DNA 分子的结构教学设计《 DNA 分子的结构》教学设计张丽合肥十一中 230011 ●教材分析本节内容是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3 章第 2 节的内容, 主要包括 DNA 双螺旋结构模型的构建、 DNA 分子结构的主要特点及制作 DNA 双螺旋结构模型三部分。其中碱基互补配对原则是 DNA 结构、 DNA 复制以及 DNA 控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。 DNA 分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识; DNA 独特的双螺旋结构保证了 DNA 具有多样性、特异性、稳定性的特征, 它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。●设计思路以科学家的探究过程为主线, 用提问、讲授并结合多媒体演示的方法再现科学家如何一步步通过不懈的努力总结出 DNA 分子的结构。教学中通过科学家相关事迹的学习, 使学生认识到科学探索的艰辛, 树立起勇于挑战、不怕失败、团结协作的科学态度。●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。⑵ DNA 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●教学准备: powerpoint 课件●课时安排: 1 课时●教学过程设计【复习提问】 1. 上一节学习了哪两个重要实验?实验的结论是什么? 2. 为什么说 DNA 是主要的遗传物质? 【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 DN A 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】师讲述: 2004 年7月 28日,“分子生物学之父”克里克在圣地亚哥加州大学医院与世长辞, 享年 88岁。 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,从而带来了遗传学的彻底变革,这一成就后来被誉为 20 世纪以来生物学方面最伟大的发现,更宣告了分子生物学的诞生。也正是因为这一研究成果, 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 D NA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。但可惜的是没等到分享研究成果的喜悦, 7 年之后,这位才华横溢的女科学家因为癌症而英年早逝。按照惯例, 诺贝尔奖不授予已经去世的人。因而,在 1962 年是富兰克林的同事威尔金斯和沃森、克里克共同分享了当年的诺贝尔奖。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