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1、DNADNA 的结构的结构教学案例教学案例广东省鹤山市第一中学 陈建华【教学目标教学目标 】 1知识目标 （1）理解 DNA 分子的结构特点。（2）掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法。 2能力目标（1）培养学生自学能力：在自学中去领悟知识，去发现问题和解决问题。（2）培养观察能力、分析理解能力：通过观察 DNA 结构模型及制作 DNA 双螺旋结构模 型来提高观察能力、分析和理解能力。（3）培养创造性思维的能力：通过探索求知、制作模型、讨论交流激发独立思考、主 动获取新知识的能力。 3情感目标通过 DNA 的结构的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、 爱科学的求知欲。
2、【教学重点、难点、疑点及解决办法教学重点、难点、疑点及解决办法】 【教学重点教学重点】（1）DNA 分子的结构（2）DNA 分子的结构特点（3）碱基互补配对原则及其重要性 【教学疑点教学疑点】DNA 分子中只能是 AT、CG 配对吗？能不能 AC、GT 配对？为什么？ 【解决办法解决办法】（1）充分发挥多媒体计算机的独特功能，把 DNA 的基本组成单位、平面结构和立体结 构等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象 为形象，转化为易于吸收的知识。（2）通过制作 DNA 双螺旋结构模型，加深对 DNA 分子结构特点的理解和认识。（3）通过讨论交流、通过提高学生的
3、识图能力、思维能力，通过配合适当的练习，将 知识化难为易。（4）通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性，来说明只 能 AT、CG 配对。【课时安排课时安排】 2 课时【教学过程教学过程】（一）引言：我们经过学习，已经知道 DNA 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 为什么能起遗传作用呢？通过几张图片的展示和分析，表明我们有必要学习 DNA分子的结构。（二）教学过程1 1DNADNA 的基本组成单位的基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸1953 年，沃森和克里克提出了著名的 DNA 双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种 功能奠定了基础。知识回顾，请
4、学生回答下列问题：DNA 是人体的遗传物质，中文全称是 ，主要存在人体细胞的 中。 DNA 也是一种大分子物质，是由 五种元素组成，DNA 的基本组成单位是 ，每个基本单位又是由 三部分组成？学生回答后，教师点拨：中文全称是脱氧核糖核酸，主要存在细胞的细胞核中。 是由 C、H、O、N、P 五种元素组成，DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，它又是由一个脱氧 核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。用多媒体展示：磷酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖含氮碱基 教师讲解：其中组成 DNA 的碱基有两类四种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）、 胸腺嘧啶（T）；因此形成的脱氧核苷酸也有四种分别是：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟
5、嘌呤脱氧 核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸。2.2. DNADNA 分子的平面和立体结构分子的平面和立体结构蛋白质是一种大分子物质，组成人体蛋白质的基本单位是氨基酸，各种氨基酸可以通 过 方式形成大分子的蛋白质的（提问）。那么，一个个的脱氧核苷酸又是如 何形成 DNA 大分子的呢？ 教师讲解：DNA 分子双螺旋结构是由美国的生物学家沃森和英国的物理学家克里克于 1953 年共同提出的。他们两者在研究过程中既分工有合作，其中克里克能够帮助沃森分析 DNA 衍射图谱，而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。同时两人的成功又是建立在许多其 他科学家多年努力研究的基础上的。 沃森和克里克提出
6、 DNA 分子双螺旋结构主要依据：（用多媒体展示） 阿斯特伯里等人的研究已经表明了 DNA 分子是由 4 种脱氧核苷酸连接而成的脱氧核苷酸 长链。 利用威尔金斯、弗兰克林提供的 DNA 衍射图谱推算出 DNA 分子的结构是呈双螺旋结构。 根据以上两个依据，沃森和克里克在实验室设计了许多的 DNA 模型，都是把碱基放在 外侧，均以失败而告终。 在 1952 年的春天，从奥地利的生物学家查哥夫那里得到一个重要信息：DNA 分子的碱基 数总是“A=T、G=C”。 沃森和克里克尝试让 AT、GC 配对，构建出新的 DNA 模型与弗兰克林提供的 DNA 衍 射图谱完全相符，并且能够解释一系列的生物学问题
7、。因此沃森、克里克和威尔金斯三人 于 1962 年获得了诺贝尔奖。 用八分钟左右时间让学生制作活动：分发 DNA 模型盒，让学生之间分工合作制作 DNA 双螺旋结构模型。 八分钟过后，再用多媒体演示 DNADNA 双螺旋结构的构建过程和方法。3.DNA3.DNA 分子的结构特点分子的结构特点可以利用同学们自作的 DNA 模型进行解说，对学生提问，归纳出 DNA 结构的主要特点是：两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构（简要解释“反向”，一条链是 5，3， 另一条链是 3，5，不宜过深）。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在 DNA 分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。碱基互补配对原则：两条链上
8、的碱基通过氢键（教师对“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱 基配对有一定的规律：AT、GC（A 一定与 T 配对，G 一定与 C 配对）。可见，DNA 一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列顺 序也就确定了。 教师设问，学生思考后，由教师回答：设问一：碱基配对时，为什么嘌呤碱基不与嘌呤碱基或嘧啶碱基不与嘧啶碱基配对呢？这是由于嘌呤碱是双环化合物（多媒体展示），占有空间大；嘧啶碱是单环化合物 （多媒体展示），占有空间小。而 DNA 分子的两条链的距离是固定的，只有双环化合物和 单环化合物配对才合适。设问二：为什么只能是 AT、GC，不能是 AC，GT 呢
9、？这是由于 A 与 T 通过两个氢键相连，G 与 C 通过三个氢键相连，这样使 DNA 的结构更 加稳定，所以，A 与 T 或 G 与 C 的摩尔数比例均为 1：1。同时教师拿出同学们作好的 DNA 模型进行比较，指出一些错误，并更正。并要求同学 之间比较 DNA 碱基的排列顺序，看看有没有完全一样的。再回应导课时的情景。这样有前 后回应之功效。学生训练：某生物细胞 DNA 分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占 18，那么鸟嘌呤的分 子数占（ ）A9 B18 C32% D36 答案：C【课堂小结课堂小结】 本节课我们学习了 DNA 的化学组成，DNA 的平面、立体结构和 DNA 的结构特点。组成 D
10、NA 的碱基共有 A、T、G、C 四种，构成 DNA 的基本单位也有 4 种。每个 DNA 分子由二条多 脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对原则，即 AT、GC，通过氢键连接成碱基对。【迁移训练迁移训练】 1课本 51 页基础题中的 1 小题。2在 DNA 分子 中，两条链之间的两个脱氧核苷酸，相互连接的部位是 （ ） A. 碱基 B. 磷酸 C .脱氧核糖 D. 任一部位 答案：A【板书设计板书设计】 1、DNA 分子的基本组成单位脱氧核苷酸磷酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖含氮碱基（4 种，A、T、G、C） 2、DNA 的平面和立体结构 3、DNA 的结构特点
11、两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，排列在外侧，碱基成对排列在内侧。 碱基互补配对原则：碱基配对有一定的规律：AT、GC【教学反思教学反思】在教学中我把 DNA 结构模型的制作实验穿插在教学过程中，让学生分组扮演科学家角色制作 DNA 模型，这对学生理解脱氧核苷酸的结构和 DNA 的结构非常有益。这样可以使DNA 分子结构的主要特点、碱基互补配对的原则等教学重难点轻松突破，同时情感态度也得以升华。但学生的动手能力及时间较紧等因素会对教学效果起一定的限制。在准备这节课的授课内容和授课过程时，我无数次的被科学家的机智、聪慧和大胆的创造性思维所打动，作为教师我
12、不只要激励我的学生勇攀科学的高峰，同时也要不断鞭策自己，使自己在教学教研领域有所建树。高中生物必修高中生物必修 1 1 结业考试试题结业考试试题 （卷（卷 1 1） 一、选择题（每小题一、选择题（每小题 4 4 分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题 目要求的）目要求的） 1.碳元素是组成生物体的最基本元素，m 这是因为碳元素在生物体中 A所含的能量最多B最容易被吸收利用C所起的作用最大D构成有机物的基本骨架 2.在人和动物皮下含量丰富的储能物质是 A.糖原 B.淀粉 C.脂肪 D.蛋白质3.植物的叶肉细胞中具有双层膜的细胞器是 A.
13、叶绿体、线粒体 B. 叶绿体、核糖体 C. 线粒体、内质网 D. 核膜、高尔基体 4.活细胞中，与酶的合成和分泌直接有关的细胞器是 A叶绿体和高尔基体 B 中心体和高尔基体 C核糖体、内质网和高尔基体 D高尔基体和溶酶体 5下图表示的是叶绿体色素分离的装置，正确的是 6.下列关于细胞核的说法，错误的是 A.细胞核是遗传物质贮存和复制的场所 B.细胞核控制细胞的代谢和遗传 C. DNA 主要存在于细胞核内 D.所有的真核细胞都具有细胞核 7关于 ATP 的叙述不正确的是A有 3 个高能磷酸键 B是生命活动的直接能源C可以与 ADP 相互转化 D是一种高能磷酸化合物 8. 动物细胞的有丝分裂过程与
14、植物细胞明显不同的是 A.间期有染色体的复制 B.后期有着丝点的分裂 C.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中 D.末期细胞中部膜内陷，把细胞缢裂成两部分 9下面是酶活性受 pH 影响的示意图，其中正确的是pH0最适 pHu/mmolS-1AATPC 10在有氧呼吸过程中，进入细胞内的氧 A将丙酮酸氧化成二氧化碳 B参与 ATP 的形成 C将葡萄糖分解成丙酮酸 D与氢结合形成水 11下列选项中的物质，以图示方式通过的是AK+ BH2O C甘油 DO212.将酵母菌培养液离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有 酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离 心
15、处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙 3 个试管中，并向 3 个试管内 同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液 在有氧的条件下，最终能通过细胞呼 吸产生 CO2 和 H2O 的试管是 A.甲 B. 甲和乙 C.丙 D.丙和乙 13.保健品“黄金搭档”组合维生素片中含钙、铁、锌、硒等元素，其中属于组 成生物体的大量元素的是 A钙 B铁 C锌 D硒 26在下面的横线上写出概念图中各数字的名称:（16 分）pH0最适 pHu/mmolS-1pH0最适 pHu/mmolS-1D腺嘌呤鸟嘌呤8胸腺嘧 啶5基本单位氨基酸基本单位1DNA2紧密结合紧密结合4检测试剂3检测试剂6结构通式磷酸碱基7种类1 2 3 （填 试剂名称） 4
