生物必修2《遗传与进化》第三章 基因的本质第2节 DNA分子的结构教案

第三章   基因的本质

第二节   DNA分子的结构

一、知识结构

二、教材分析

1.本小节主要讲述了DNA分子的结构和DNA分子的复制两部分内容。

关于DNA分子的结构，由于这部分内容比较抽象，不容易理解，教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后，安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。

DNA分子的结构特点是DNA特定功能的基础，因此在本小节教材的后半部分，联系其结构讲述了DNA分子的复制功能。这部分知识是理解后面几节内容的基础，因此是本节教材的教学重点。

2.本小节内容与其他章节的联系:

(1)与《组成生物体的化合物》中核酸知识有关；

(2)与《细胞增殖》一节知识相联系。

(3)与后面的《生物的遗传定律和变异》相联系。

三、教学目标

1.知识目标

(1)DNA分子基本单位的化学组成(B:识记)

(2)DNA分子的结构特点(C:理解)

(3)DNA分子的复制过程和复制意义(C:理解)

2.能力目标

(1)培养观察能力、分析理解能力:通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观察来提高观察能力、分析和理解能力。

(2)培养创造性思维的能力:通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。

四、重点·实施方案

1.重点：(1)DNA分子的结构。(2)DNA分于的复制。

2.实施方案

(1)使用挂图、模型进行直观教学。

(2)用多媒体课件显示DNA分子复制的动态过程，让学生充分理解边解螺旋边复制。

五、难点·突破策略

1.难点：(1)DNA分子的结构特点。(2)DNA分子的复制过程。

2.突破策略

教师指导学生制作DNA分子的结构模型。让学生充分理解它的结构特点，用多媒体课件显示DNA分子的复制过程，从而让学生理解复制的模板、原料等条件，以及复制的意义。

六、教具准备

DNA分子的结构模型//DNA分子的结构和复制挂图//DNA分子复制的多媒体课件//投影仪。

七、学法指导

教会学生学会理论联系实际的学习方法。

具体办法是:在学生自学教材的基础上，在教师的指导—下，从DNA的基本组成单位开始，按照一定的方式先形成脱氧核苷酸长链，而后再通过一定的方式构成DNA分子的平面结构及空间结构，加深学生对教材DNA分子结构特点理论知识的理解掌握。

八、课时安排   1课时

[一] 教学程序

导言

前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习，知道DNA分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。

那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?

这需要从它的结构谈起。

[二] 教学目标达成过程

一、DNA分子的结构

教师讲述:

介绍DNA分子双螺旋结构模型的提出。1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程，激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度，培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。

为了掌握DNA分子结构的全部知识，必须先掌握DNA分子的化学组成。

1.DNA分子的化学组成(结构)

学生活动:阅读教材P8～9DNA分子的化学组成部分并讨论DNA分子化学组成的部分知识。

教师出示DNA分子化学结构的多媒体课件，让学生分组讨论以下问题:

a.DNA分子为什么属于高分子化合物(从元素组成和分子量上考虑分析)?

b.组成DNA分子的基本单位是什么?

c.构成DNA分子的基本单位有几种?分别是什么?

d.DNA分子是由几条脱氧核苷酸长链组成的?

在学生讨论回答的基础上，教师进行综述:

DNA分子是—种高分子化合物，它的基本单位是脱氧核苷酸，总共有四种，分别叫腺嘌呤脱氧核苷酸(A)，鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)；每种脱氧核苷酸都是由三部分组成:即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。

DNA分子不仅具有一定的化学结

构，还具有其特殊的空间结构。

2.DNA分子的空间结构

学生活动:阅读教材P9DNA分子的空间

结构部分，对照自己制作的DNA的分子结构

(在教师指导下制作)对教材进行理解探索

新知识。

教师出示DNA分子结构挂图和模型并

设疑:

a.DNA分子的空间结构具有什么特点?

b.DNA分子结构中的碱基互补配对原

则是什么?

c.为什么碱基互补配对必须是A与T配对，G与C配对?

学生在阅读教材、讨论的基础上回答上述问题。

教师对学生的回答给予肯定并作点拨。

DNA分子的结构特点是:

(1)DNA分子是由两条链组成的，这两链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；碱基排列在内侧。

(3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。

碱基互补配对原则是:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。

为加深学生的记忆，教师编一顺口溜:“A配T，T配A，G配C，C配G，少了一个配不齐”。

A与T、G与C配对的原因:

(1)嘌呤碱是双环化合物,占的空间大；嘧啶碱是单环的、占的空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。

(2)由于A与T通过两个氢键连结，G与C之间通过三个氢键连结，这样使DNA的结构更加稳定。

3.DNA分子的结构特性

学生活动:阅读教材P9并思考讨论如下问题:

(1)从你自己制作的DNA双螺旋结构模型来思考，DNA分子的基本单位只有四种。它的排列顺序如何?说明了什么问题?

(2)再观察和思考你自己制作的DNA双螺旋结构模型中四种基本单位的排列顺序又如何呢?这又说明了什么问题?

教师在学生思考讨论的基础上进行点拨:

DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的，如一个DNA分子的一条链中有150个四种不同的碱基，它的排列方式有4150种。实际上构成了DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性(取决于碱基对的排列顺序)。

每个特定的DNA分子(如你自己制作的DNA)都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性(特定的碱基排列顺序)。

总结:从DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体之间表现出干差万别的根本原因。因此，用DNA分子可以起到鉴定生物个体的作用(为了加深对这部分知识的理解和应用,可给学生简介用DNA分子在亲子鉴定和案件的侦破中的作用的例子，这样既活跃了课堂，又激起学生学习的兴趣)。

再没疑:

在细胞有丝分裂学习中，我们知道，通过细胞有丝分裂使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性，为什么?

学生回忆回答:是遗传物质DNA分子复制(间期)和平均分配(后期)的结果。

教师给予肯定并鼓励。

再问，那么DNA分子是怎样进行复制的呢?