刘彦荣南都实验中学。
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**过程为主线,用提问、讲授并结合多**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。
⑵dna分子的平面结构和空间结构。
碱基互补配对原则。
2.情感态度与价值观方面
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**演示法
教学准备: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。
新知**】 师讲述:2023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。2023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,2023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**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**展示:资料三和资料四师讲述:
2023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dna晶体**,而这张**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**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2023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**展示:
衍射**师讲述:那么到底是什么样的螺旋结构呢?在2023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2023年2月22日起开始奋战,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**展示:dna双螺旋结构模型。
5.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?
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)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
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,3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】《赢在训练》相关练习。
●板书设计
第二节 dna分子的结构。
一、dna双螺旋结构模型的构建。
模型特点结果。
三螺旋外侧:碱基;内侧:磷酸和脱氧核糖否定(违反研究的结构数据)
双螺旋外侧:磷酸和脱氧核糖;内侧:碱基(a-a,t-t) 否定(违反了查哥夫的碱基数据)
基本骨架)双螺旋外侧:磷酸和脱氧核糖;内侧:碱基(a-t,g-c) 正确(与x射线衍射图谱一致)
二、dma的分子结构。
三、制作dna双螺旋模型。
DNA分子的结构
一 教学目标。1 知识目标 1 制作dna分子双螺旋结构模型。2 理解dna分子结构的主要特点。2 能力目标 培养学生观察能力,自学能力 分析理解能力和动手能力。3 情感态度与价值观 通过了解dna分子结构的 过程,激发学生学科学 用科学 爱科学,鼓励学生大胆创新,从而体验 的乐趣和获得成功后的喜悦...
DNA分子的结构
dna分子的结构当堂训练。基础知识 1 记清dna分子的基本单位及四种碱基。2 牢记dna分子的双螺旋结构的内容。练习 1 组成dna分子的基本单位是。a 四种碱基 b 四种碱基对 c 四种脱氧核苷酸 d 四种核苷酸。2 有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构中有一个腺嘌呤,则它的其它组成是。a...
DNA分子的结构
1.下列各图中,正确代表脱氧核苷酸的结构是 解析 核苷酸中的磷酸与碱基均连在五碳糖上,且间隔一个碳原子。答案 c 2.下列有关dna的叙述中正确的是 a.同一生物个体各种体细胞核中的dna,具有相同的碱基组成 只存在于细胞核中 c.细胞缺水和营养不足将影响dna碱基组成 d.单链dna分子的碱基含量...