DNA分子的结构(教案)

教材分析

《DNA分子的结构》这一部分内容也是第三章的重点内容之一。它既是对前面已学习的孟德尔遗传定律和减数知识进一步的深化理解，也是整个遗传的基础。它与前面所学的有关《核酸》和《细胞的增殖》的知识相联系，同时也是学习《DNA的复制》、《基因的表达》、《基因突变》等生物的遗传和变异理论和选修中《基因工程》的基础。这一部分内容几乎是每年高考都有所涉及，所以学习好这一节显得很有重要。通过科学的有效的学习，不但可以理解本节知识点还可以进一步加深高二学生对后面各章节知识的学习和理解奠定了基础。

    本节内容在结构体系上体现了人们对科学观念的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥教师的引导作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。

学情分析

1.学生已经掌握核酸的元素组成，认识了有丝、减数和受精作用等生物学基础，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成等相关知识，懂得DNA是主要的遗传物质，这为新知识的学习奠定了认知基础。 

2.高中学生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，他们的心智还不能有效控制其行为冲动，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，所以教师在学生探究的过程中要进行适当的引导。

三维目标

1.通过讨论DNA双螺旋结构模型的建构历程，理解DNA双螺旋结构模型的要点。

2.通过对DNA平面结构和立体结构的分析，理解DNA结构的主要特点。

3.通过了解科学家的研究过程，鼓励学生大胆创新，从而体验探究的乐趣和获得成功后的喜悦，学会科学的探究方法。

教学重点和难点

DNA分子结构的主要特点。

教学过程

一、情景导入

俗话说：种瓜得瓜，种豆得豆。这是生物的遗传物质从亲代传给子代的结果。上节课我们了解到生物的主要遗传物质是DNA。那么DNA为什么能够行使这样的功能呢？物质的结构和功能是相适应的。同样的，DNA的功能机理也都蕴藏在DNA的分子结构之中。 这节课，我们就一起来探讨一下DNA分子的结构。

请大家先看这张图片：这是坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，它以简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。DNA分子的双螺旋结构是1953年美国生物学家沃森和英国物理学家克里克首先提出的，他们因此而获得了诺贝尔生理学或医学奖。DNA双螺旋结构的发现之路究竟是怎样的呢？请大家阅读课本P47面，并思考下列问题。

(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？而这些，对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示？

(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？

二、复习导入

下面在我们具体学习DNA分子的结构之前，先一起回忆一下：

（1）.DNA的基本单位是什么？构成其的化学元素有哪几种？

（脱氧核苷酸，5种，C,H,O,N,P）

(2).脱氧核苷酸由哪三部分组成？

（脱氧核糖，磷酸，碱基）

我们知道：构成脱氧核苷酸的碱基有四种：腺嘌呤A，鸟嘌呤G，胞嘧啶C，胸腺嘧啶T。因此，组成DNA的脱氧核苷酸也与之对应有四种：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

这是一张DNA结构的图片，左边是平面结构，右边是DNA的空间结构，请同学们根据这幅图片思考这三个问题：

1.DNA由几条链组成？它具有怎样的立体结构？

2.DNA的基本结构是由哪些基本元素组成的 ？它们分别分别位于DNA的什么部位？

3.DNA的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？

具体讲解脱氧核苷酸的平面结构：（包括脱氧核苷酸之间是如何连接的和碱基之间是如何配对的）

请几个同学配合做一个小游戏帮助理解DNA分子的平面结构和反向平行的由来。

结合图形，总结：DNA分子双螺旋结构的特点

（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。

（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；碱基在内侧。

（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。

引导学生仔细观察DNA的结构后发现：两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的；长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。

由此引出：DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。

DNA分子的特异性体现在三个方面：

①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。

②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。

③遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。

三、归纳总结

四、播发一小段DNA分子结构的flash帮助学生记忆和理解DNA的分子结构。