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作为一无名无私奉献的教育工作者,时常需要编写教案,教案有助于学生理解并掌握系统的知识。我们该怎么去写教案呢?以下是小编为大家收集的dna分子的结构教案,希望能够帮助到大家。
dna分子的结构教案 篇1
1.教材分析
“DNA分子的结构”一节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,由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内容构成。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。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极好素材。在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂教学,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。
2.教学目标
(1)知识目标:概述DNA分子结构的主要特点。
(2)能力目标:制作DNA分子双螺旋结构模型。
(3)情感态度与价值观目标:体验DNA双螺旋结构模型的构建历程,感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。
3.教学重点
(1)DNA分子结构的主要特点。
(2)制作DNA分子双螺旋结构模型。
4.教学难点
DNA分子结构的主要特点。
5.教学理念
美国教育学家克莱恩曾经说过:“最佳的学习方法是先做后辨认,或是一边做一边辨认。”本节内容以DNA模型为依托,让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型,最后通过小组间的交流、比较和归纳,水到渠成得出DNA分子结构的主要特点,同时体会科学发展史中蕴含的科学方法和科学思想,达到在探究活动中获得知识的教学目标。
6.教学过程
6.1案例引趣,导入新课
案例介绍:为迎接世界华人生物科学家大会,北京大学生命科学学院准备在新落成的办公楼大厅内建造3座雕塑,其中为了纪念DNA双螺旋结构发现50周年,北京大学向世纪盛典公司定作了一座名为“旋律”的不锈钢雕塑,雕塑以双螺旋结构为构思蓝本,整体镀钛,价格6万元。合同签订后,世纪盛典公司如期完工,北大也按照合同约定支付了款项。但是,雕塑参展将近一个月后,一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了,呈顺时针方向螺旋上升,与50年前发现的逆时针旋转结构不符,虽然上世纪70年代也发现了左旋顺时针方向的双螺旋结构,但是这次华人生物科学家大会的主题之一就是为了纪念DNA双螺旋结构发现50周年,左旋方向的双螺旋结构雕塑不能被北大校方认可。考虑到科学家大会即将召开,世纪盛典公司随后又按照更改后的图纸为北大重新制作了雕塑。世纪盛典公司向北大提出给付第二次制作雕塑的成本费用4.8万元的要求,但北大拒绝了这项要求。世纪盛典公司遂将北京大学起诉到法院。
教师提问:案件发生的原因是什么?借此引出本节课的学习内容:DNA的结构是怎样的,有什么特点?
6.2资料分析,模型构建
教师设问质疑:“科学家是如何揭示DNA分子结构的?”
指导学生阅读DNA双螺旋结构模型的构建过程,认真思考以下问题后小组交流讨论:
(1)沃森和克里克开始研究DNA结构时,科学界对DNA已有的认识是什么?
(DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链,呈螺旋结构。)
(2)沃森、克里克在前人已有的认识上,采用什么方法研究DNA结构?(模型建构。)
(3)沃森和克里克先后分别提出了怎样的`模型?
(a、螺旋结构(三螺旋、双螺旋):碱基位于外部;b、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖位于外部,碱基位于内部,相同碱基配对;c、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖(骨架)位于外部,碱基A-T,G-C配对,位于内部。)
教师引导,学生根据资料信息利用模型盒尝试构建DNA结构模型
(1)组装一个脱氧核苷酸模型:(注意三种物质的连接位置)
(2)组装脱氧核苷酸长链:
(学生阅读资料:磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧,推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接)
(3)构建脱氧核苷酸双链
学生根据自己对DNA结构的已有认识,可能有同学构建如下双链模型:
教师提示学生进行自检、组内和组间互评,发现问题:磷酸-脱氧核糖骨架应排列在外侧,而碱基位于双链内部。并由学生提出解决方案:一条脱氧核苷酸链不动,互补链旋转180度。改进后的模型如下:
学生观察新模型后,提出作为遗传物质的DNA分子必须具有稳定性,而该模型不能保证DNA结构的稳定性,提出修改方案:A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径,让让A与T配对,G与C配对,组成的DNA分子才具有稳定的直径。再次改进模型如下:
(4)学生构建DNA的立体结构:双螺旋结构模型。
6.3DNA分子结构的主要特点
学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价后,观察不同DNA双螺旋模型的共同点,总结DNA分子双螺旋结构的主要特点:
(1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构;
(2)外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
dna分子的结构教案 篇2
一、教学目标
【知识与技能】:概述DNA分子结构的主要特点。
【过程与方法】:在建构DNA双螺旋结构模型的过程中,提高分析能力和动手能力。
【情感态度与价值观】:认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
二、教学重难点
【重点】:DNA分子结构的主要特点。
【难点】:DNA双螺旋结构模型的建构过程。
三、教学过程
(一)导入新课
首先回忆上一节课的内容(DNA是主要的遗传物质),之后设疑:DNA是遗传物质,那DNA分子必然携带着大量的遗传信息。现在大家来当科学家,在了解了DNA分子的功能以后,大家想要进一步了解什么?(DNA分子时如何携带遗传信息的?DNA分子的遗传功能是如何实现的?)要解决这些问题首先要了解什么?从而导入新课。
(二)新课讲授
1.师:DNA分子的组成单位是什么?请用课前准备好的材料展现出来。
学生分组展示脱氧核苷酸的结构:
2.师:我们知道了DNA是脱氧核苷酸长链,请同学们试着把自己制作的四个脱氧核苷酸连成长链,请几个同学说明脱氧核苷酸之间是如何连接的、四个核苷酸是怎样排序的?
学生分组用实物进行展示,并用语言描述。
教师点评,并强调相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖形成新的化学键,形成磷酸和脱氧核糖交替连接的长链。
3.师:不同组的同学展示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序不同,请问碱基排列顺序不通过的DNA分子时同一个DNA分子吗?组成DNA的碱基(脱氧核苷酸)排列顺序的千变万化有什么意义?
(碱基排列顺序不同,DNA分子也不同,每个DNA分子具有其独特的碱基排列顺序。)
4.师:脱氧核苷酸单链是无法稳定存在的,那么由这样的长链组成的DNA分子要具有怎样的结构才能稳定存在并且遗传给后代呢?请结合教材,尝试构建DNA双链结构。(备注:预设有两种情况,见下图,设置纠错环节)
(情况一中的两条链无法连接在一起,科学家已否定;情况二可行,两条链之间的碱基通过化学键结合,但是碱基如何结合?能稳定存在吗?)
5.师:1952年春天,奥地利的生物化学家査戈夫访问了剑桥大学,沃森和克里克从他那里得到了一个重要的信息:A的量等于T的量,G的量等于C的量,这给了沃森和克里克很大的启示,同学们,你们获得了什么启发吗?请组内讨论,然后修正本组的模型。
(得出下图,碱基间有固定的配对方式:一条链中的A与另一条链上的T配对,G与C配对)
教师肯定学生的发现,之后补充:配对方式的确如此,之后的研究发现碱基间通过氢键连在一起,而且A与T之间两个氢键,G与C之间有三个氢键。通过这些氢键维持了DNA分子结构的稳定。这种一一对应的关系称为碱基互补配对原则。
6.请同学们观察DNA双螺旋立体结构模型,同自己构建的平面模型相比较,回答如下问题:
(1)DNA是由几条链组成的?它有怎样的'立体结构?
(DNA由2条链组成,具有稳定的双螺旋结构)
(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?
(DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列而成的,并且排列在DNA分子的外侧。)
(3)DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?
(DNA内部是按碱基互补配对原则形成的碱基对。)
7.这三点是DNA分子双螺旋结构的基本特点,结合教材49页的内容和双螺旋结构模型,请进一步完善DNA双螺旋结构的特点。
(DNA两条链反向平行;碱基对之间是通过氢键连接的。)
(三)巩固提高
请学生独立画出DNA分子的结构模式图,之后同桌间互相点评。(图在ppt呈现)
(四)小结作业
师生共同总结本节所学。
布置作业:以小组为单位,用简易材料构建DNA分子的双螺旋结构模型,并探究DNA分子的特性。
dna分子的结构教案 篇3
1、教材分析
《DNA分子的结构》是编写在高中教材(人教版)生物必修2的第6章第1节。它在教材中起着承前启后的作用,一方面,它是在讲完DNA是主要的遗传物质这一内容的基础上完成的,通过它的学习可以加深学生对遗传物质的认识,使学生从结构方面更加了解为什么DNA是生物主要的遗传物质;另一方面,它又为后面基因的表达、生物的变异和进化教学进行了必要的知识铺垫。所以说《DNA分子结构》是高中生物教学的重要内容之一。
2、教学目标
(1)认知目标:识记DNA分子的基本单位的化学组成,理解DNA分子的结构特点;
(2)能力目标:通过制作DNA平面结构模型,培养学生的动手能力;通过对DNA双螺旋结构模型的观察,提高学生的观察能力、分析和理解能力。
(3)情感目标:通过DAN结构的发现历程的教学,使学生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。
3、教学重难点
(1)重点:DNA分子结构的主要特点
(2)难点:DNA分子结构的主要特点
4、教学方法
围绕本节课的教学目标和教学重点,为了“全面提高学生的科学素养”、“培养学生的创新精神和实践能力”“促进学生转变学习方式”,我以计算机辅助教学为手段,采用了观察法、演示法、讨论法、实践法等多种教学方法,积极创设一个可以让学生在轻松愉快的氛围中,去主动探求知识的过程。在教学过程中,开展师生互动、生生互动,体现出以学生为主体,教师为主导的主动探究式教学理念。
5、教学方法
俗话说“受人与鱼,莫过于授人与渔”,学生学习的最终目的不是仅仅为了“学会”知识,更是为了“会学”知识。在教学中,十分注重学生学习方法的指导和培养。在本节课中,学生将通过多种途径,如:观察、阅读、思考、分析、讨论、实践等等,来开展学生之间的协作学习和自主学习,形成以学生为主体的教学模式。
6、教学过程
(1)导入(这部分需要2分钟)
a.方法:语言描述通过一个当时轰动一时的北大和一广告公司的合同纠纷,引入新課。(我的引言是这样设计的:20xx年3月4号,北大生命科学学院,为了迎接世界华人生物学家大会,特地向北京世纪盛典广告公司订制了一个题为“旋律”的DNA雕塑。但是本意为了纪念DNA双螺旋结构发现50年,也就是大家现在所看到的以逆时针方向向上旋转的右旋DNA分子,做成了左旋。北大就说了,我要右旋,你左旋,不行,不给钱。这广告公司也不乐意,我又没有偷工减料,没少花功夫,扣钱,没门,就把北大告上了法庭。对错,自有法律公断,但是我们从中可以看出,哪怕是从事与生物毫不相干的行业,对了解DNA双螺旋结构,也是必要的。那么,我们今天就一块来了解一下DNA的结构)就这样进行了新课的导入。
b.优点:由学生比较熟悉的的事例入手,吸引住学生的注意力。使学生一上课就融入学习和探究的氛围中。并为课堂教学奠定了一个轻松、和谐的基调。
(2)DNA的基本单位——脱氧核苷酸(这部分需要10分钟)
a.处理:复习细胞的化学成分,总结DNA的基本单位及组成,利用多媒体课件引导学生观察三个分子的连接方式,并且指出脱氧核苷酸的命名原则是依据它所含有的碱基而定。由于碱基是新的知识点,所以可以留出短暂的时间强化记忆。【动手】每两人一组提供一个五边形/一个圆/一个长方形的即时贴和一个纸板,组织学生动手拼脱氧核苷酸,并用线段将它们连接,并给自己的脱氧核苷酸命名。
b.优点:通过这些操作,学生自然而然地牢固地掌握了DNA的基本单位,为后序的学习打下了坚实的基础,也使得课堂生动活泼起来,更好的吸引住了学生。
(3)DNA的平面结构(这部分需要5分钟)
a.处理:从蛋白质入手,让学生回忆氨基酸是如何构成大分子蛋白质的。用类比的方法引出同样这样一个小小的基本单位脱氧核苷酸也能构成生物大分子DNA。随后采用读书指导法让学生读课文了解两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。
【教师动手】将每小组的纸板收来,粘贴在一个大纸板上,构成DNA的一条长链,并且介绍基本单位与基本单位之间的连接方式。然后再拼出另一条长链,并且介绍碱基互补配对原则。
b.优点:通过动态的演示,更好的使学生掌握链内链内和链间连接。
c.扩展:板书DNA平面结构的简图的画法。两条平行线代表两条链,其上的短横代表脱氧核苷酸。接下来,顺理成章地让每一位学生任意画一个含有5对碱基的'DNA的片断。通过实物投影同学们的答案,很自然地引出DNA分子多样性和特异性的原因。
(4)DNA的空间结构
【呈现】教师首先播放动画展示DNA分子的立体结构,然后手拿DNA教具模型,组织学生小组讨论DNA分子结构的特点【表达和交流】(组织学生讨论、得出结论)
①DNA分子是由两条链组成的,并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA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;碱基排列内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且是:A和T配对,G和C配对。
(5)碱基计算(这部分需要5分钟)
a.【呈现】投影一个具体的DNA分子的平面结构。通过对这个具体DNA的观察,得出碱基数量之间的关系,并由特殊到一般,得出三条碱基计算的规律。
b.优点:由特殊到一般的呈现碱基计算规律,便于学生接受。
7、教学反思
本着改变课堂教学模式,促进学生转变学习方式的思想,在教学过程中,我充分利用现代化多媒体技术,充分利用学校现有的资源,大胆的让学生动手,在热切的观察和热烈的讨论中,使学生主动而轻松的掌握了DNA的基本结构。整堂课,生动活泼,学生由始至终处于一种兴奋好奇的状态,成功的实现了预期的教学目标。
在教学中我把制作DNA的基本单位的实验穿插在教学过程中,这对学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构非常有益。通过制作DNA的平面结构,使得碱基互补配对的原则等教学重难点轻松突破。
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。有关碱基计算问题仅管课上能听得懂,但课后面学生对变化多端的习题还是显得力不从心。
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。
dna分子的结构教案 篇4
【教学目标】
1、简述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
2、依据DNA分子的结构特点,分析并掌握有关DNA分子结构的计算。
【教学重难点】
依据DNA分子的结构特点,分析并掌握有关DNA分子结构的计算。
【教学过程】
通过前面的学习,我们知道生物的遗传物质主要是DNA,细胞生物和部分病毒的遗传物质都是DNA。那么DNA究竟具有怎样的结构呢?上图是坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕像和雅典奥运会中关于人类发现DNA的过程,这就是科学家模拟的DNA模型,下面就让我们重温科学家构建DNA模型的研究历程,分析DNA的结构特点。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1、DNA双螺旋结构的构建者:1953年,美国生物学家沃森(J.D.Watson,1928-)和英国物理学家克里克(E.Crick,1916-20xx)
2、研究DNA结构常用的方法:X射线晶体衍射法。
3、构建历程
①当时,科学界已经认识到:DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基。但是,人们并不清楚这4种脱氧核苷酸如何构成DNA。
②英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础,推算出DNA呈螺旋结构,并尝试构建双螺旋和三螺旋结构模型,都被否定。
③奥地利生物化学家查哥夫:在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。在此基础上成功构建了DNA双螺旋结构模型。
④1953年,沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》,引起了极大的轰动。1962年,沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。
4、DNA双螺旋结构模型的建立过程的启示:
(1)要善于利用他人的研究成果和经验;
(2)要善于与他人交流、合作,闪光的思想是在交流与碰撞中获得的;科学研究需要协作精神。
(3)研究小组成员在知识背景上最好是互补的,对所从事的研究要有兴趣和激情等。
二、DNA分子的结构
1、双螺旋结构特点
(1)DNA分子是由两条链构成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(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;碱基对排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是:A与T配对,G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
注意:①脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1-C,与磷酸基团相连的碳叫作5-C。DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5-端,另一端有一个羟基(一OH),称作3-端。DNA的两条单链走向相反,从双链的一端起始,一条单链是从5-端到3-端的,另一条单链则是从3-端到5-端的。
②A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的DNA分子具有恒定的直径。A与T之间两个氢键,G与C之间三个氢键,G与C含量越高,越稳定。
③脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接。
2、DNA分子的特性
(1)稳定性:空间结构相对稳定。
①位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的,不会改变。
②两条链间的碱基互补配对方式稳定不变,总是A与T、G与C配对。碱基对及其侧链基团对维持DNA分子的空间结构的稳定有着重要的作用。
(2)多样性:不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异,排列顺序多种多样。
(3)特异性:每一种DNA分子都有特定的碱基排列顺序。
三、计算
1、DNA双链中的两条互补链的'碱基数相等。
A1+G1+T1+C1=A2+G2+T2+C2
2、DNA中任意两个不互补的碱基之和恒等,占碱基总数的50%。
A+G=T+C=A+C=T+G=50%。
3、DNA双链中的一条单链的T+C/(A+G)的值与其互补链的T+C/(A+G)的值互为倒数关系。
(T1+C1)/(A1+G1)=(A2+G2)/(T2+C2)
4、DNA双链中,一条单链的G+C/(A+T)的值与其互补链的G+C/(A+T)的值是相等的,也与整个DNA分子中的G+C(A+T)的值相等。
(G1+C1)/(A1+T1)=(G2+C2)/(A2+T2)=(G总+C总)/(A总+T总)
5、DNA一条链中A占的比例为a%,另一条链中A占的比例为b%,则整个DNA分子中A占的比例为(a%+b%)/2。
dna分子的结构教案 篇5
一、教学目标
《DNA分子的结构》选自人教版高中生物必修2第3章第2节。DNA分子的结构是学习遗传和变异的基础,在整本书中有着非常重要的地位。根据教材的分析,在新课程改革理念的指导下,特确定了如下的教学目标:
【知识与技能目标】:
1.简述DNA分子的结构。
2.举例说出DNA分子多样性的原因。
【过程与方法目标】:
1.通过DNA分子的模型构建过程,提高推理分析能力和动手操作能力。
2.通过小组合作,锻炼合作交流能力和语言表达能力。
【情感态度与价值观目标】:通过模型构建,体会科学推理的严谨性。
二、教学重点
DNA分子的结构。
三、教学难点
DNA分子的模型构建。
四、教法和学法
教法方面:多媒体展示法,问题启发法。
学法方面:小组合作交流法,模型构建法。
五、教学过程
(一)导入新课
播放央视大型寻亲节目《等着你》中借助DNA指纹技术进行寻亲的片段,引导学生思考为什么通过DNA的比对就能确定亲缘关系呢?从而进入关于DNA分子结构的学习中来。
(二)新课讲授
1.DNA分子的模型构建
首先,引导学生复习“DNA”的基本单位,并用材料拼出4个脱氧核糖核苷酸。
其次,指导学生阅读科学家对于DNA结构探索的`科学史,并提炼记录有效信息。该过程旨在锻炼学生的信息提取能力。
最后,教师安排学生进行小组活动,将4个基本单位拼接成双链,再根据碱基互补配对原则连成稳定的DNA平面结构。
2.DNA分子的结构
学生根据模型尝试由外到内依次描述DNA的结构,并结合教材规范表达。在明确结构的基础上,教师再引导学生分析DNA分子具有稳定性、多样性和特异性的原因。学生根据模型进行小组交流并展示答案。
(三)巩固小结
学生完成学案中有关DNA分子结构的填图练习,并尝试构建出本节课的知识框架。
(四)作业设计
为了激发学生的学习兴趣,和巩固学生本堂课学习的知识,我布置的作业是:
1.完成课后练习题;
2.利用生活中的材料构建具有空间结构的DNA分子模型。
六、板书设计
DNA分子的结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
二、DNA分子的结构
1、平面结构
2、空间结构
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