1、1DNA 分子的结构教学设计课题名称 DNA 分子的结构科 目 生物 年 级 适用班级 所有班级必修 3 单元（章） 2 课（节） 教学时间 1一、教学目标知识与技能： 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。DNA 分子的平面结构和空间结构。碱基互补配对原则过程与方法： 构建 DNA 双螺旋结构模型。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。情感、态度和价值观：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、不断完善的过程二、教学重难点重点 DNA 分子双
2、螺旋结构模型的建构难点 DNA 分子结构的主要特点三、教学过程预设环节名称 学习内容 教师活动形式 学生活动方式 教学设计意图 教师反思环节 1【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？提问思考回答问题 环节 2【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。提问 思考并回答问题 环节 3【新知探究】师讲述：2004 年 7 月 28日，“分子生物学之父”观看 PPT，阅读相关材料观看 PPT，阅读相关材料 2克
3、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。环节 4一、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 = + +
4、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
5、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尝试构建模型 45思考与讨论（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？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？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
6、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。
7、从 1953年 2 月 22 日起开始5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双螺旋结构模型环节 5二、DNA 分子双螺旋结构的分析1.学生通过思考如下问题，与教师一同归纳 DNA 分子双螺旋结构的特点。(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？2. 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
8、)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3.课堂反馈：课后练习 1、3【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，师生共同归纳 DNA相关内容 53 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】点金训练相关练习4、教学反思1.利用网络查找沃森和克里克及其核酸的结构脱氧核糖核酸结构内容，培养学生收集信息能力。2.下发导学案完成预习内容。利用学案导学法完成教学内容。3.利用 DNA 分子结构模型组件、DNA 分子的空间结构模型、DNA 分子的结构课件多种教学用具尽可能直观完成教学内容。4.把学生分组扮演沃森克里克来构建 DNA 模型，再观察自己构建 DNA 分子双螺旋结构模型，模拟沃森和克里克撰写核酸的结构脱氧核糖核酸结构。5课后引导学生思考沃森克里克构建 DNA 分子双螺旋结构模型对我们生活和生物科学发展有什么影响，使学生扩大知识面，对 DNA 分子双螺旋结构模型有更深入地理解。
