高中生物必修2第3章第2節(jié)《DNA的結(jié)構(gòu)》教學(xué)案例

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1、《DNA的結(jié)構(gòu)》教學(xué)案例 廣東省鶴山市第一中學(xué) 陳建華 【教學(xué)目標(biāo) 】 1．知識(shí)目標(biāo) （1）理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 　?。?）掌握運(yùn)用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則分析問(wèn)題的方法。 2．能力目標(biāo) 　　（1）培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力：在自學(xué)中去領(lǐng)悟知識(shí)，去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。 　?。?）培養(yǎng)觀察能力、分析理解能力：通過(guò)觀察DNA結(jié)構(gòu)模型及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型來(lái)提高觀察能力、分析和理解能力。 　?。?）培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的能力：通過(guò)探索求知、制作模型、討論交流激發(fā)獨(dú)立思考、主動(dòng)獲取新知識(shí)的能力。 3．情感目標(biāo) 　　通過(guò)DNA的結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，探索生物界豐富多彩的奧秘，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科

2、學(xué)、愛(ài)科學(xué)的求知欲。 【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法】 【教學(xué)重點(diǎn)】 　 （1）DNA分子的結(jié)構(gòu) 　?。?）DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 　　（3）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其重要性 【教學(xué)疑點(diǎn)】 　　 DNA分子中只能是A—T、C－G配對(duì)嗎？能不能A—C、G—T配對(duì)？為什么？ 【解決辦法】 　?。?）充分發(fā)揮多媒體計(jì)算機(jī)的獨(dú)特功能，把DNA的基本組成單位、平面結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)等重、難點(diǎn)知識(shí)編制成多媒體課件。將這些較難理解的重、難點(diǎn)知識(shí)變靜為動(dòng)、變抽象為形象，轉(zhuǎn)化為易于吸收的知識(shí)。 　?。?）通過(guò)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解和認(rèn)識(shí)。 　?。?）通過(guò)討論交流、

3、通過(guò)提高學(xué)生的識(shí)圖能力、思維能力，通過(guò)配合適當(dāng)?shù)木毩?xí)，將知識(shí)化難為易。 　?。?）通過(guò)單環(huán)化合物、雙環(huán)化合物所占空間及堿基對(duì)之間氫鍵數(shù)的穩(wěn)定性，來(lái)說(shuō)明只能A—T、C—G配對(duì)。 【課時(shí)安排】? 2課時(shí) 【教學(xué)過(guò)程】 （一）引言： 　　我們經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道DNA是主要的遺傳物質(zhì)，它能使親代的性狀在子代表現(xiàn)出來(lái)。那么，DNA為什么能起遺傳作用呢？通過(guò)幾張圖片的展示和分析，表明我們有必要學(xué)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)。 （二）教學(xué)過(guò)程 1．DNA的基本組成單位——脫氧核苷酸 　　1953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(zhì)的各種功能奠定了基礎(chǔ)。 　　知識(shí)回顧，請(qǐng)

4、學(xué)生回答下列問(wèn)題： 　?、貲NA是人體的遺傳物質(zhì)，中文全稱是 ，主要存在人體細(xì)胞的 中。②DNA也是一種大分子物質(zhì)，是由 五種元素組成，DNA的基本組成單位是 ，每個(gè)基本單位又是由 三部分組成？ 　　學(xué)生回答后，教師點(diǎn)撥： 　?、僦形娜Q是脫氧核糖核酸，主要存在細(xì)胞的細(xì)胞核中。 ②是由C、H、O、N、P五種元素組成，DNA的基本單位是脫氧核苷酸，它又是由一個(gè)脫氧核糖、一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基組成。 　　用多媒體展示：

5、 磷酸 脫氧核苷酸 脫氧核糖 含氮堿基 教師講解：其中組成DNA的堿基有兩類四種：腺嘌呤（A），鳥(niǎo)嘌呤（G），胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；因此形成的脫氧核苷酸也有四種分別是：腺嘌呤脫氧核苷酸，鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸，胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 2. DNA分子的平面和立體結(jié)構(gòu) 　　蛋白質(zhì)是一種大分子物質(zhì)，組成人體蛋白質(zhì)的基本單位是氨

6、基酸，各種氨基酸可以通過(guò) 方式形成大分子的蛋白質(zhì)的（提問(wèn)）。那么，一個(gè)個(gè)的脫氧核苷酸又是如何形成DNA大分子的呢？ 教師講解：DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)是由美國(guó)的生物學(xué)家沃森和英國(guó)的物理學(xué)家克里克于1953年共同提出的。他們兩者在研究過(guò)程中既分工有合作，其中克里克能夠幫助沃森分析DNA衍射圖譜，而沃森可以幫助克里克理解生物學(xué)的內(nèi)容。同時(shí)兩人的成功又是建立在許多其他科學(xué)家多年努力研究的基礎(chǔ)上的。 沃森和克里克提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)主要依據(jù)：（用多媒體展示） ①阿斯特伯里等人的研究已經(jīng)表明了DNA分子是由4種脫氧核苷酸連接而成的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈。 ②利用威爾金斯、弗蘭克林

7、提供的DNA衍射圖譜推算出DNA分子的結(jié)構(gòu)是呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。 根據(jù)以上兩個(gè)依據(jù)，沃森和克里克在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了許多的DNA模型，都是把堿基放在外側(cè)，均以失敗而告終。 ③在1952年的春天，從奧地利的生物學(xué)家查哥夫那里得到一個(gè)重要信息：DNA分子的堿基數(shù)總是“A=T、G=C”。 沃森和克里克嘗試讓A—T、G—C配對(duì)，構(gòu)建出新的DNA模型與弗蘭克林提供的DNA衍射圖譜完全相符，并且能夠解釋一系列的生物學(xué)問(wèn)題。因此沃森、克里克和威爾金斯三人于1962年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。 用八分鐘左右時(shí)間讓學(xué)生制作活動(dòng)：分發(fā)DNA模型盒，讓學(xué)生之間分工合作《制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型》。 八分鐘過(guò)后，再用多媒體演示D

8、NADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過(guò)程和方法。 3.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 可以利用同學(xué)們自作的DNA模型進(jìn)行解說(shuō)，對(duì)學(xué)生提問(wèn)，歸納出DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是： ?、賰蓷l長(zhǎng)鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)要解釋“反向”，一條鏈?zhǔn)?，－3，， 另一條鏈?zhǔn)?，－5，，不宜過(guò)深）。 　②脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 ?、蹓A基互補(bǔ)配對(duì)原則： 　　兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵（教師對(duì)“氫鍵”要進(jìn)行必要的解釋）連接成堿基對(duì)，且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：A—T、G—C（A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)）?？梢?jiàn)，DNA一條鏈上的堿基排列順序確定了，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原

9、則，另一條鏈上的堿基排列順序也就確定了。 教師設(shè)問(wèn)，學(xué)生思考后，由教師回答： 　　設(shè)問(wèn)一：堿基配對(duì)時(shí)，為什么嘌呤堿基不與嘌呤堿基或嘧啶堿基不與嘧啶堿基配對(duì)呢？ 　　這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物（多媒體展示），占有空間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物（多媒體展示），占有空間小。而DNA分子的兩條鏈的距離是固定的，只有雙環(huán)化合物和單環(huán)化合物配對(duì)才合適。 　　設(shè)問(wèn)二：為什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？ 　　這是由于A與T通過(guò)兩個(gè)氫鍵相連，G與C通過(guò)三個(gè)氫鍵相連，這樣使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，所以，A與T或G與C的摩爾數(shù)比例均為1：1。 同時(shí)教師拿出同學(xué)們作好的DNA模型進(jìn)行比

10、較，指出一些錯(cuò)誤，并更正。并要求同學(xué)之間比較DNA堿基的排列順序，看看有沒(méi)有完全一樣的。再回應(yīng)導(dǎo)課時(shí)的情景。這樣有前后回應(yīng)之功效。 　　學(xué)生訓(xùn)練：某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18％，那么鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)占（? ） 　　A．9％　　B．18％　　C．32%　　D．36％ 答案：C 【課堂小結(jié)】 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA的化學(xué)組成，DNA的平面、立體結(jié)構(gòu)和DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。組成DNA的堿基共有A、T、G、C四種，構(gòu)成DNA的基本單位也有4種。每個(gè)DNA分子由二條多脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈反向平行盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條鏈上的堿基按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A—T、G—C，通過(guò)氫鍵連接成堿基

11、對(duì)。 【遷移訓(xùn)練】 1．課本51頁(yè)基礎(chǔ)題中的1小題。 　2．在DNA分子 中，兩條鏈之間的兩個(gè)脫氧核苷酸，相互連接的部位是 （ ） A. 堿基 B. 磷酸 C .脫氧核糖 D. 任一部位 答案：A 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 1、DNA分子的基本組成單位——脫氧核苷酸 磷酸 脫氧核苷酸 脫氧核糖 含氮堿基（4種，A、T、G、C

12、） 2、DNA的平面和立體結(jié)構(gòu) 3、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ①兩條長(zhǎng)鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) ②脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，排列在外側(cè)，堿基成對(duì)排列在內(nèi)側(cè)。 ③堿基互補(bǔ)配對(duì)原則： 　　堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：A—T、G—C 【教學(xué)反思】 ①在教學(xué)中我把DNA結(jié)構(gòu)模型的制作實(shí)驗(yàn)穿插在教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生分組扮演科學(xué)家角色制作DNA模型，這對(duì)學(xué)生理解脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)和DNA的結(jié)構(gòu)非常有益。這樣可以使DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)、堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則等教學(xué)重難點(diǎn)輕松突破，同時(shí)情感態(tài)度也得以升華。 ②但學(xué)生的動(dòng)手能力及時(shí)間較緊等因素會(huì)對(duì)教學(xué)效果起一定的限制。 ③在準(zhǔn)備這節(jié)課的授課內(nèi)

13、容和授課過(guò)程時(shí)，我無(wú)數(shù)次的被科學(xué)家的機(jī)智、聰慧和大膽的創(chuàng)造性思維所打動(dòng)，作為教師我不只要激勵(lì)我的學(xué)生勇攀科學(xué)的高峰，同時(shí)也要不斷鞭策自己，使自己在教學(xué)教研領(lǐng)域有所建樹(shù)。高中生物必修1結(jié)業(yè)考試試題（卷1） 一、選擇題（每小題4分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的） 1.碳元素是組成生物體的最基本元素，w.w.w.k.s.5 u.c.o.m這是因?yàn)樘荚卦谏矬w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．構(gòu)成有機(jī)物的基本骨架 2.在人和動(dòng)物皮下含量豐富的儲(chǔ)能物質(zhì)是w.w.w.k.s.5 u.c.o.m A.糖原 B.淀

14、粉 C.脂肪 D.蛋白質(zhì) 3.植物的葉肉細(xì)胞中具有雙層膜的細(xì)胞器是w.w.w.k.s.5 u.c.o.m A. 葉綠體、線粒體 B. 葉綠體、核糖體 C. 線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D. 核膜、高爾基體 4.活細(xì)胞中，與酶的合成和分泌直接有關(guān)的細(xì)胞器是w.w.w.k.s.5 u.c.o.m A．葉綠體和高爾基體 B． 中心體和高爾基體 C．核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 D．高爾基體和溶酶體 5．下圖表示的是葉綠體色素分離的裝置，正確的是w.w.w.k.s.5 u.c.o.m 6.下列關(guān)于

15、細(xì)胞核的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是 A.細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的場(chǎng)所 B.細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝和遺傳 C. DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi) D.所有的真核細(xì)胞都具有細(xì)胞核 7．關(guān)于ATP的敘述不正確的是 A．有3個(gè)高能磷酸鍵 B．是生命活動(dòng)的直接能源 C．可以與ADP相互轉(zhuǎn)化 D．是一種高能磷酸化合物 8. 動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程與植物細(xì)胞明顯不同的是 A.間期有染色體的復(fù)制 B.后期有著絲點(diǎn)的分裂 C.后期到末期染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中 D.末期細(xì)胞中部膜內(nèi)陷

16、，把細(xì)胞縊裂成兩部分 9．下面是酶活性受pH影響的示意圖，其中正確的是 pH 0 最適pH u/mmol．S-1 A pH 0 最適pH u/mmol．S-1 pH 0 最適pH u/mmol．S-1 D C 10．在有氧呼吸過(guò)程中，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的氧 A．將丙酮酸氧化成二氧化碳 B．參與ATP的形成 C．將葡萄糖分解成丙酮酸 D．與氫結(jié)合形成水 11．下列選項(xiàng)中的物質(zhì)，以圖示方式通過(guò)的是 ATP

17、 A．K+ B．H2O C．甘油 D．O2 12.將酵母菌培養(yǎng)液離心處理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次離心處理為只含有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液和只含有酵母菌細(xì)胞器的沉淀物兩部分，與未離心處理過(guò)的酵母菌培養(yǎng)液分別放入甲、乙、丙3個(gè)試管中，并向3個(gè)試管內(nèi)同時(shí)滴入等量、等濃度的葡萄糖溶液 在有氧的條件下，最終能通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2和H2O的試管是 A.甲 B. 甲和乙 C.丙 D.丙和乙 13.保健品“黃

18、金搭檔”組合維生素片中含鈣、鐵、鋅、硒等元素，其中屬于組成生物體的大量元素的是 A．鈣 B．鐵 C．鋅 D．硒 26．在下面的橫線上寫(xiě)出概念圖中各數(shù)字的名稱:（16分） 腺嘌呤 鳥(niǎo)嘌呤 8 胸腺嘧啶 5 基本單位 氨基酸 基本單位 1 DNA 2 緊密結(jié)合 4 檢測(cè)試劑 3 檢測(cè)試劑 6 結(jié)構(gòu)通式 磷酸 堿基 7 種類 1 2

19、 3 （填試劑名稱） 4 （填試劑名稱） 5 6 7 8 27.下面是幾種生物的細(xì)胞圖，請(qǐng)據(jù)圖回答:（16分） (1)圖中屬原核細(xì)胞的是 ，屬真核細(xì)胞的是 . 原核細(xì)胞中沒(méi)有 ，因而沒(méi)有成形的細(xì)胞核。 (2)A細(xì)胞具有,B細(xì)胞不

20、具有的結(jié)構(gòu)是 、 、 ，B細(xì)胞具有、A細(xì)胞不具有的結(jié)構(gòu)是 。 (3)B、C都具有的細(xì)胞器是 。 28.右圖是某種生物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)示意 圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：（“[ ]”內(nèi)填序號(hào)“ ”填名稱）:（16分） (1)寫(xiě)出下列序號(hào)所指結(jié)構(gòu)的名稱： 5 6 14 (2)圖中結(jié)構(gòu)1是 ；主要 由 和 組成； (3)圖中細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所是[ ], 細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”是 [ ]。