人教版教學教案DNA分子的結構與複製教案

2021-07-14 18:43:58 字數 4459 閱讀 3192

教學設計方案

【教學重點、難點、疑點及解決辦法】

1.教學重點

(1)dna分子的結構。

(2)鹼基互補配對原則及其重要性。

(3)dna分子的多樣性。

(4)dna複製的過程及特點。

2.教學難點

(1)dna分子的立體結構特點。

(2)dna分子的複製過程。

3.教學疑點

dna分子中只能是a—t、c-g配對嗎?能不能a—c、g—t配對?為什麼?

4.解決辦法

(1)充分發揮多**計算機的獨特功能,把dna的化學組成、立體結構和dna的複製過程等重、難點知識編製成多**課件。將這些較難理解的重、難點知識變靜為動、變抽象為形象,轉化為易於吸收的知識。

(2)通過製作dna雙螺旋結構模型,加深對dna分子結構特點的理解和認識。

(3)通過討論交流、通過提高學生的識圖能力、思維能力,通過配合適當的練習,將知識化難為易。

(4)通過單環化合物、雙環化合物所佔空間及鹼基對之間氫鍵數的穩定性,來說明只能是a—t、c—g配對。

【課時安排】 2課時。

【教學過程】

第一課時

(一)引言:

我們經過學習,已經知道dna是主要的遺傳物質,它能使親代的性狀在子代表現出來。那麼,dna為什麼能起遺傳作用呢?我們來學習dna的結構。

(二)教學過程

1.dna的結構

2023年,沃森和克里克提出了著名的dna雙螺旋模型,為合理地解釋遺傳物質的各種功能奠定了基礎。為了理解dna的結構,先來學習dna的化學組成。

(1)dna的化學組成

學生閱讀教材第7-8頁,看懂圖6-4及銀幕上出現的結構平面圖,基本單位圖。學生回答下列問題:

①組成dna的基本單位是什麼?每個基本單位由哪三部分組成?

②組成dna的鹼基有哪幾種?脫氧核苷酸呢?dna的每一條鏈是如何組成的?

學生回答後,教師點撥:

①組成dna的基本單位是脫氧核苷酸,它由乙個脫氧苷糖、乙個磷酸和乙個含氮鹼基組成。

②組成dna的鹼基有四種:腺嘌呤(a),鳥嘌呤(g),胞嘧啶(c)、胸腺嘧啶(t);有四種脫氧核苷酸:腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥嘌呤脫氧核苷酸,胞嘧啶脫氧核苷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸。

dna的每一條鏈由四種不同的脫氧核苷酸聚合而成多脫氧核苷酸鏈。

(2)dna分子的立體結構

出示dna模型,學生閱書第8頁,指著模型進解說過歸納,結構的主要特點是:

①兩條長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構(簡要解釋「反向」,一條鏈是55-35,另一條鏈是35-55,不宜過深)。

②脫氧核醣和磷酸交替連線,排列在dna分子的外側,構成基本骨架,鹼基排列在內側。

③鹼基互補配對原則:

兩條鏈上的鹼基通過氫鍵(教師對「氫鍵」要進行必要的解釋)連線成鹼基對,且鹼基配對有一定的規律:a—t、g—c(a一定與t配對,g一定與c配對)。

可見,dna一條鏈上的鹼基排列順序確定了,根據鹼基互補配對原則,另一條鏈上的鹼基排列順序也就確定了(可在黑板上練習一道題以鞏固互補配對原則)。

教師設問,學生思考後,由教師回答:

設問一:鹼基配對時,為什麼嘌呤鹼不與嘌呤鹼或嘧啶鹼不與嘧啶鹼配對呢?

這是由於嘌呤鹼是雙環化合物(畫出雙環),占有空間大;嘧啶鹼是單環化合物(畫出單環),占有空間小。而dna分子的兩條鏈的距離是固定的,只有雙環化合物和單環化合物配對才合適。

設問二:為什麼只能是a—t、g—c,不能是a—c,g—t呢?

這是由於a與t通過兩個氫鍵相連,g與c通過三個氫鍵相連,這樣使dna的結構更加穩定,所以,a與t或g與c的摩爾數比例均為1:1。

學生訓練:某生物細胞dna分子的鹼基中,腺嘌呤的分子數占18%,那麼鳥嘌呤的分子數占( )

a.9%  b.18%  c.32%  d.36%

答案:c

(為鞏固dna立體結構的有關知識,加深對dna分子結構特點的理解,此時應讓學生做《實驗十

二、製作dna雙螺旋結構模型》,實驗的材料及一些基本步驟可在上課前準備好,教師示範,控制好上課的時間)。

(3)dna的特性

師生共同活動,學生討論和教師點撥相結合。

①穩定性:dna分子兩條長鏈上的脫氧核醣與pi交替排列的順序和兩條鏈之間鹼基互補配對的方式是穩定不變的,從而導致dan分子的穩定性。

②多樣性:dna分子中鹼基相互配對的方式雖然不變,而長鏈中的鹼基對的排列順序是千變萬化的。如乙個最短的dna分子大約有4000個鹼基對,這些鹼基對可能的排列方式就有種。

實際上構成dna分子的脫氧核苷酸數目是成千上萬的,其排列種類幾乎是無限的,這就構成dna分子的多樣性。

③特異性:每個特定的dna分子都具有特定的鹼基排列順序,這種特定的鹼基排列順序就構成了dna分子自身嚴格的特異性。

本節課我們學習了dna的化學組成,dna的立體結構和dna的特性。組成dna的鹼基共有a、t、g、c四種,構成dna的基本單位也有4種。每個dna分子由二條多脫氧核苷酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構,兩條鏈上的鹼基按照鹼基互補配對原則,即a—t、g—c,通過氫鍵連線成鹼基對。

dna分子具有穩定性、多樣性和特異性。多樣性產生的原因主要是鹼基對的排列順序千變萬化,4種脫氧核苷酸排列的特定順序,包括特定的遺傳資訊。每個dna分子能夠貯存大量的遺傳資訊。

(三)課堂練習

1.課本10- 11頁

三、四題。

2.根據鹼基互補配對原則,在a≠g時,雙鏈dn a分子中,下列四個式子中正確的是( )

a. b.

c. d.

答案:選b

3.分析乙個dna分子時,其一條鏈上那麼它的另一條鏈和整個dna分子中的比例分別是( )

a.0.4和0.6  b.2.5和0.4

c.0.6和1.0  d.2.5和1.0

答案:d

(四)板書設計

第二課時

(一)引言:

通過上節課有關dna結構的學習,理解dna分子不僅能夠儲存大量的遺傳資訊,還能傳遞遺傳資訊,遺傳資訊的傳遞就是通過dna分子的複製來完成的,怎樣複製呢?

(二)教學過程:

2.dna的複製

(1)複製的概念

在細胞有絲**和減數第一次**的間期,以母細胞dna分子為模板,合成子代dna的過程。dna的複製實質上是遺傳資訊的複製。

(2)「準確」複製的原理

①dna具有獨特的雙螺旋結構,能為複製提供模板;

②鹼基具有互補配對的能力,能夠使複製準確無誤。

(3)dna複製的過程

學生閱書第10頁,看圖6-6,銀幕上也出現動態的dna分子複製過程**,待學生看懂圖後,回答如下問題:

①什麼叫解旋?解旋的目的是什麼?

②什麼叫「子鏈」?複製一次能形成幾條子鏈?

③簡述「子鏈」形成的過程。

讓學生充分回答上述問題後,教師強調:

複製的過程大致可歸納為如下三點:

①解旋提供準確模板:在atp供能、解旋酶的作用下,dna分子兩條多脫氧核苷酸鏈配對的鹼基從氫鍵處斷裂,兩條螺旋的雙鏈解開,這個過程叫做解旋。解開的兩條單鏈叫母鏈(模板鏈)。

②合成互補子鏈:以上述解開的每一段母鏈為模板,以周圍環境中游離的4種脫氧核苷酸為原料,按照鹼基互補配對原則,在有關酶的作用下,各自合成與母鏈互補的一段子鏈。

③子、母鏈結合盤繞形成新dna分子:在dna聚合酶的作用下,隨著解旋過程的進行,新合成的子鏈不斷地延伸,同時每條子鏈與其對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構,從而各自形成乙個新的dna分子,這樣,1dna分子→2個完全相同的dna分子。

(4)dna複製的特點

講述:  ①dna分子是邊解旋邊複製的,是一種半保留式複製,即在子代雙鏈中,有一條是親代原有的鏈,另一條(子鏈)則是新合成的。

②dna複製嚴格遵守鹼基互補配對原則準確複製。從而保證了子代和親代具有相同的遺傳性狀。

問:dna複製後兩個子代dna分子和親代dna分子是否完全相同?為什麼?

通過設問,學生回答,進一步讓學生理解和鞏固dna複製的全過程。

(5)dna複製的必需條件

講述:  dna複製時必需條件是親代dna的兩條母鏈提供準確模板、四種脫氧核苷酸為原料、能量(atp)和一系列的酶,缺少其中任何一種,dna複製都無法進行。

(6)dna複製的生物學意義

dna通過複製,使遺傳資訊從親代傳給了子代,從而保證了物種的相對穩定性,保持了遺傳資訊的連續性,使種族得以延續。

(三)小結:

1.通過學習dna的結構和複製,必須掌握dna的化學組成、立體結構、鹼基互補配對原則以及dna的複製過程、複製的必需條件及dna複製在生物學上的重要意義。為學習生物的遺傳和生物的變異奠定基礎。

2.目前dna分子廣泛用於刑事案件偵破等方面

(l)dna分子是親子鑑定的主要證據之一。

(2)把案犯在現場留下的毛髮、血等進行分析作為破案的證據,與dna有關。

(四)課堂練習:

1.某生物的雙鏈 dna分子共有含氮鹼基77對,其中一條鏈上(a+t):(c+ g)=2.5,問該dna分子連續複製兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數目是( )

a.1200個 b.400個 c.600個 d.1500個

2.課本第10頁複習題

一、二。

(五)板書設計

DNA分子的結構 教案

請大家先看這張 這是坐落在北京中關村高科技園區的dna雕塑,它以簡潔而獨特的雙螺旋造型吸引著過往行人。dna分子的雙螺旋結構是1953年美國生物學家沃森和英國物理學家克里克首先提出的,他們因此而獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。dna雙螺旋結構的發現之路究竟是怎樣的呢?請大家閱讀課本p47面,並思考下列問...

DNA分子的結構教案

教學目標 知識目標 1.說出dna分子基本組成單位的化學組成 2.概述dna分子的結構特點 能力目標 1.培養觀察能力和分析理解能力 通過計算機多 課件和對dna分子直觀結構模型的觀察來提高觀察能力 分析和理解能力。2.培養創造性思維的能力 以問題為導向激發獨立思考,主動獲取新知識的能力。情感態度與...

DNA分子的結構

課時課題 第三章第二節 dna分子的結構課型 新授課 授課時間 2014 年 10 月 15 日,星期三 第一節課 板書 第二節 dna分子的結構 1 dna雙螺旋結構模型的構建三 dna分子的結構特性 沃森和克里克1.穩定性 2.特異性 3.多樣性2 dna分子的結構 雙螺旋結構 四 相關計算 外...