DNA结构与复制教案

第一篇：DNA结构与复制教案

DNA分子的结构和复制

首先，我对本节内容进行分析

一、教材结构和内容简析：DNA分子的结构和复制是高中生物教材第二册一章第一节的内容。在此之前，学生们已经学习了生命活动的基本单位以及生物的生殖和发育中关于有丝分裂减数分裂的相关内容，知道了染色体（Chromosome）是细胞内具有遗传性质的物体，以及前面所讲的DNA是主要遗传物质，这些为过渡到本节内容的学习起到了铺垫的作用。而且，本节内容是遗传变异这一章的理论基础知识，所以学好这个内容为以后的生物知识孟德尔遗传定律以及生物的变异打下牢固的理论基础。它在整个教材中也起到了承上启下的作用。本内容包含的DNA分子的结构以及DNA分子复制的相关知识，是以后生物学习中不可缺少的部分，也是今后高考的必考内容

二、教学目标： 1..认知目标：

识记：DNA分子的基本单位，碱基组成，DNA分子的复制特点 理解：（1）.DNA分子的结构特点（2）DNA分子复制的过程和意义 2..能力目标：

（1）通过让学生观察DNA立体结构的模型或模式图，使学生对双螺旋结构有个大体认识，甚至可以鼓励学生尝试着对双螺旋结构的特征进行描述，探讨，打开学生思路，培养他们的分析能力以及思考能力

（2）通过提问让学生复习原有的知识，如DNA分子的基本元素组成，3种基本组成物质，基本结构单位,以及化学结构等。在复习提问的基础上,再结合课本中DNA分子的基本结构单位的图解，使学生明确4种脱氧核糖核苷酸的根本区别在于含氮碱基的不同，它们聚合形成多核苷酸链。提高学生分析问题和总结的能力

（3）培养学生的求异思维、发散思维、逆向思维，以及培养学生自主学习的能力和相互合作的能力

3．情感、态度和价值观目标

（1）培养学生以科学的态度认识DNA分子的结构组成及特点，以及DNA复制的过程（2）培养学生探索科学的精神、实事求是的科学态度

（3）培养学生运用证据、事实来说明观点的科学方法，培养学生运用辩证唯物主义观点来分析和解决问题

（4）培养学生参与讨论和交流，学会合作的能力

三、教学的重点、难点

本着高二新课程标准，在吃透教材基础上，我确定了一下的教学重点和难点： 1.教学重点：

DNA的碱基组成，DNA复制的过程、条件和特点的相关内容是本节课的重点

重点的依据：只有掌握DNA的碱基组成以及DNA复制的过程、条件和特点，才能理解和掌握基因的表达、遗传与变异的相关知识 2.教学难点

（1）DNA分子的结构特点：

（2）DNA分子的复制过程。因为这些内容较抽象，学生没有这方面的基础知识 为了讲清教材的重点难点，是学生能够达到本节内容设定的教学目标，我接下来再从教法和学法上谈谈

四、教法

以“自主性(主动性)、探究性、合作性”为课堂学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为目标，本节课采用“演示—归纳”教学模式，讨论法、比较法、研究法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，教师通过列举事例，引导学生模拟科学发现，进行分析、讨论、归纳和总结。

1．演示法：讲授DNA双螺旋结构时,首先让学生观察DNA立体结构的模型或模式图，使学生对双螺旋结构有个大体认识,甚至可以鼓励学生尝试着对双螺旋结构的特征进行描述；通过多媒体演示的方法，给学生展示DNA复制过程的动画，使难点知识变静为动、变抽象为形象，转化为易于吸收的知识，并引导学生讨论交流，归纳和总结DNA复制过程的特点 2．创设乐学情境，激发学习情趣教学方法。3．集体讨论法

针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促进学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作精神。通过学生自己阅读课本并思考，在老师的指导下进行讨论，然后进行归纳总结，对DNA复制的特点得出正确的结论。这样有利于调动学生的学习积极性，发挥学生的主体作用，让学生对本节知识的认识更清晰，更深刻 4．培养思维.强化训练，倡导合作共学的教学方法。

五、学法

学习指导的目的在于使学生愿学、乐学、主动学、会学，在于提高学生的个性发展和全面发展因此教学该课，我确定了以下学法指导和能力培养:培养兴趣，强化思维，反复练习。

六、教学过程

在这节课的教学过程中，我注重突出重点，条理清晰，紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流，最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课：（3—5分钟）

先通过提问让学生复习原有的知识，如DNA分子的基本元素组成，3种基本组成物质，基本结构单位，以及化学结构等。让学生观察DNA立体结构的模型或模式图，使学生对双螺旋结构有个大体认识，甚至可以鼓励学生尝试着对双螺旋结构的特征进行描述。然后让学生回顾以前学过的有关有丝分裂和减数分裂过程中DNA复制的时间。接下来设置问题：“DNA是如何复制的？”让学生积极讨论。然后才引出沃森和克里克对DNA复制过程的推测，从而得出DNA的半保留复制过程

2、讲授新课：（30分钟）

在讲授新课的过程中，我突出教材的重点，明了地分析教材的难点。还根据教材的特点，学生的实际、教师的特长，以及教学设备的情况，我选择了多媒体的教学手段。这些教学手段的运用可以使抽象的知识具体化，枯燥的知识生动化，乏味的知识兴趣化。还重视教材中的疑问，适当对题目进行引申,使它的作用更加突出，有利于学生对知识的串联、积累、加工，从而达到举一反三的效果。

（1）通过上面学生复习原有的知识，在复习提问的基础上，再结合课本中DNA分子的基本结构单位的图解，使学生明确4种脱氧核糖核苷酸的根本区别在于含氮碱基的不同，,它们聚合形成多核苷酸链。

脱氧核苷酸的碱基有四种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）（2）通过学生对双螺旋结构的空间认识，鼓励学生对双螺旋结构的特点进行讨论并总结，教师再得出结论：双链等长，所含物质组成相同；在数目上，A=T，C=G；嘌呤数=嘧啶数；（A+G）/（T+C）=1；A+T不等于C+G。碱基互补配对原则：A与T之间以两个氢键相连，G与C之间以3个氢键相连。

（3）学生积极讨论完之后，引导学生学习课本11页关于DNA复制过程的内容，提出相关问题：什么是解旋？解旋的目的是什么？什么是子链？复制一次能形成几条子链？简述子链形成过程。

让学生充分回答上述问题之后，教师播放多媒体DNA分子复制过程的动态图解，归纳出复制三点过程：①解旋提供准确模板②合成互补子链③子、母链结合盘绕形成新DNA分子。DNA的这种复制方式即半保留复制，DNA复制过程需要模板、原料、能量和酶等基本条件。

3、课堂小结，强化认识。（3—5分钟）

对DNA分子结构特点，DNA复制过程及复制特点进行小结，强化学生对本堂课所学知识的巩固。

4、板书设计：

在板书中,我根据板书的“规范、工整和美观”的要求，结合所复学的内容，设计了如图所示的提纲式板书。在其中，注重了重、难点的突出，使学生对知识的结构、层次、重点、难点一目了然，便于记忆和理解。

（一）DNA分子的结构

（1）分析核苷酸的结构，理解核苷酸、核酸的种类

构成核苷酸的五碳糖有两种（RNA中的是核糖、DNA中的是脱氧核糖），碱基共5种（RNA有A、U、G、C四种，DNA有A、T、G、C四种），所以脱氧核苷酸、核糖核苷酸各4种共有8种；

(2)DNA的空间结构——双螺旋结构（表格归纳法）

（二）DNA分子的复制（表格归纳法）

5．布置作业：

例、如果将大肠杆菌的 DNA分子用 标记，然后将大肠杆菌移入培养基上连续培养。从分析得知，第一代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同，其原因是__________。若连续培养三代，此时，含标记的DNA分子约占大肠杆菌DNA分子总量的多少？其原因是多少？

【解析】

解题时，可用下图表示双链DNA分子复制过程：从图解可知，第二代大肠杆菌的DNA分子是以亲代的DNA分子中两条母链分别为模板，根据碱基互补配对原则复制而成的。第二代大肠杆菌的DNA分子总量中，含标记的为（即）；第三代应为（即）。【答案】

以亲代DNA为模板，根据碱基互补配对原则复制而成；25％；因 DNA分子的复制方式为半保留复制。

通过以上练习使学生进一巩固本节课的重点与难点知识。

在作业的布置中，我严格遵循“重质量、轻负担”的指导思想。不搞题海战术，精心设计习题，根据学生的不同层次，主要设计了两种题型：选择题和填空题，并把习题分为基础题和提高题两部分，基础题侧重于考查学生对基本原理和基本概念等基础知识的理解和掌握，主要针对的是中等以下的学生；提高题重点考查学生对知识的综合运用能力，针对的是中等以上的学生。这样做既照顾了整体，又兼顾了部分优秀群体学生，很好地巩固了课上所复习的知识点！

七、教学反思： 教学策略的选用

1、教学中要体现生物教学的直观性原则。

本节内容的教学采用教学模具、多媒体课件辅助教学等手段，把抽象的概念形象化，动中有静，静中有动，学生兴趣浓厚，教学效果理想。

2、注重科学探究的过程，充分体现学生主体性；本节内容的整个教学过程设计为一种“指导型探究”过程，倡导研究性学习。

3、在自主探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求,教师要及时帮助学生解决探究实验和研究性学习过程中遇到的问题。

4、新课改背景下，教师应灵活运用教材，充分开发和利用课程资源，合理设计，创造性地解决教学任务重而课时有限的矛盾。

本节课，充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，把教材中的“现成结论”，通过多处“设障”、“布惑”，将教材进行活化和优化处理，使之真正成为学生的“学材”，潜移默化地把科学家的思维过程、教师的思维过程来感染学生的思维过程。通过对实验选材、实验设计思路及实验结果的假设、预测、分析与综合，在此过程中，学生感受到了科学研究的方法以及科学研究的一丝不苟的精神，更让他们在与科学家的思维比较中，树立自信心，原来自己的思维与科学家竟这样的相似，自己也能成为科学家。课堂检测表明，实验班当堂达标率很高，学生学的主动，学得轻松，教师的主导作用得到高度体现。结束：

各位领导、老师们，本节课我根据高二年级学生的心理特征及其认知规律，采用直观教学和归纳总结的教学方法，以“教师为主导，学生为主体”，教师的“导”立足于学生的“学”，以学法为重心，放手让学生自主探索的学习，主动地参与到知识形成的整个思维过程，力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平，从而达到预期的教学效果。我的说课完毕，谢谢大家。

第二篇：DNA分子的复制和结构教案

DNA分子的结构和复制教案 培训学校

王桂芳

一、教材分析

本节与高中生物必修第一册第一章《生命的物质基础》中的化合物和第二章及第五章中细胞分裂中DNA和染色体复制的基础知识相联系，同时也是学习高中生物必修第二册中生物的遗传和变异理论及高三选修教材第三章《遗传与基因工程》的基础。这部分内容几乎是每年高考都有所涉及的，所以复习好本节是很关键的。通过科学有效的复习不但可以理解本节知识点还可以进一步加深高三学生对其它章节相关知识点的理解和掌握，在教材中属于较难理解的一部分内容。

二、教学目标 知识目标: ①知记:DNA分子基本单位的化学组成.②理解:DNA分子的结构特点；DNA分子复制过程和复制意义.能力目标：

①使学生掌握高效率学习方法进而提高解题能力。如：比较法、类推法、示意图法。

②培养学生的求异思维、发散思维、逆向思维，以及培养学生自主学习的能力和相互合作的能力 情感目标： 在课堂上对学生的回答即时给予鼓励性的评价，激发学生学习动力，挖掘学习的潜能。

三、教学重点、难点及解决方法 教学重点及突破策略

教学重点：DNA分子的结构；DNA分子复制。突破策略：

①通过提问、阅读、讨论结合图解、练习来突出。

②采用直观教学法、提问归纳法，图文转化等教学方法让学生充分理解边解旋边复制。

教学难点及突破策略

教学难点：DNA分子的结构特点；DNA分子复制过程和复制意义 突破策略：用多媒体课件显示DNA结构模型、DNA分子复制的过程，从而让学生充分理解DNA分子的结构特点及复制的模板、原料等条件和复制的意义。

四、学情分析

所教学生基础知识不扎实、不全面，对教材不熟悉，一些细小的知识的辨识能力弱，如脱氧核苷酸，核糖核苷酸，核糖核酸，脱氧核糖核酸的使用；解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶，限制性内切酶的区别等，所以，复习注重基础知识和细节的回顾。

五、教学方法

1、直观教学法：通过多媒体辅助教学软件，化静为动，化抽象为具体，增强了教学内容的直观性、启发性，使学生更好地从感性认识上升为理性认识。.2、图表归纳法：学生参与完成DNA的空间结构和DNA分子的复制等相关知识的表格，进行教学反馈。

六、课前准备

学生的学习准备：利用《全品》进行课前习题练习

教师的教前准备：分析学生的课前习题，了解学生的薄弱之处，有针对性的制做多媒体课件

七、课时安排：1课时

八、教学过程

⑴DNA分子的结构

回顾DNA分子的基本单位 展示DNA分子的结构模型图，结合课后练习让学生回顾DNA分子的结构并归纳出DNA分子的空间结构特点

据碱基互补配对原则让学生推测出DNA分子中各碱基的关系，理解DNA分子的常规计算

⑵ DNA分子的复制

回顾DNA分子复制的定义，时期，场所

展示DNA分子复制的过程图示，让学生描述过程，归纳其条件，特点，稳定性

让学生体会半保留复制的过程，引导学生解决DNA分子复制的有关计算 九．板书设计

（一）DNA分子的结构

1、基本单位——脱氧核苷酸

2、双螺旋结构的主要特点

（二）DNA分子的复制

1、概念

2、复制的时间

3、复制的过程

4、复制的条件

5、复制的特点

6、复制的意义

十、教学反思

本节课作为一节复习课主要目标是为学生理顺相关知识点，查缺补漏，通过前面的习题，反映出学生对一些基础知识的掌握不太理想，所以这节课从基础入手，结合课后习题，引导学生构建知识体系，并将学生在做业中出错率较高的知识点进行回顾和巩固。

强调学生的主体作用，通过多媒体展示图片，让学生归纳并回顾相关知识，对知识的形成过程有一个直观的印象，加深知识点的识记，理解和应用，使抽象的知识具体化。

本节课也有很多不足之处，时间也没有掌握很好，结业小结有一点仓促，在以后的教学过程中我会更加注意提高对课堂的掌控和协调能力。

第三篇：DNA复制教案

第三章第3节《DNA的复制》教学设计

烟台市福山一中宗健康

Email：health6631@163.com 设计思想

本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，将科学探究的过程（提出问题——作出假设——演绎推理——实验验证，得出结论）作为本节课的教学主线，以求让学生亲身参与、体验科学探究的过程，从而培养学生的科学精神和科学素养。教材分析

1、教材中的地位

本节课内容是人教版高中生物必修2第3章第三节。这一课时，是遗传学的基本理论，在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。学好这一课时，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质非常重要。本节内容又是学习后面第5章内容的基础，学好这一课时，有利于学生对基因突变、基因重组等内容的理解和掌握。

2、重点难点

重点：DNA分子复制的过程

难点：[探究DNA分子复制方式的探究；DNA分子复制的过程 学情分析

学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，他们能够掌握基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了一定的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。

由于本课时内容具有较高的抽象性，学生们会感到困难，因此在教学中，我除了引导学生自主、探索、合作学习以外，还通过启发式教学，设置一定量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。教学目标 1.知识目标：

（1）概述DNA分子的复制。

（2）探讨DNA复制的生物学意义。2.能力目标：

（1）通过对DNA复制方式的推测，再次领悟假说—演绎法在科学研究中的应用（2）通过分组探究，增强合作意识，提高合作能力 3.情感态度与价值观目标：

⑴认识到合作交流在科学研究中的重要性（2）认同技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。（3）认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程 教法、学法设计

（一）教法设计

结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用探究式、启发式教学法。引导学生探究DNA复制的方式，当学生遇到问题难以解决时，教师进行恰当的启发，让学生的探究过程得以顺利进行。

（二）学法设计

本课时通过设疑，学生提出问题——作出假设——演绎推理——实验验证，得出结论。学生小组合作探究DNA复制的方式和复制的过程。教学用具

1、多媒体课件

PPT演示文稿（内有DNA复制过程的动画）

2、探究DNA复制方式的材料

两种颜色的长约8厘米的短绳或电线或纸条，每组12+16=28根

3、数码相机

拍摄并展示学生推测的DNA半保留和全保留复制的结果

七、教学过程： 程序

教学活动

设计 意图

教师活动

学生活动

导入新课 提出问题

展示有趣的游戏，根据性状的遗传，提出问题：人体内遗传物质是什么？DNA具有那么精密的双螺旋结构，要遗传给后代会怎样复制呢？

思考思考后回答

与学生比较生疏，通过有趣的导入，拉近距离，提高学生兴趣

D N A 复制方式的推测 及实验证据

分组讨论 提出假说 实验验证 一个 DNA分子有两条链，复制一次以后得到几个DNA分子，几条链？

如果最初的DNA的链我们用红色表示，新合成的链都用蓝色表示，你能设想出得到的DNA分子有可能是什么样子吗？

根据DNA分子的双螺旋结构，你认为DNA复制的方式可能有哪几种？

请同学们根据假设分组讨论复制一代后的结果是什么？把手中的短绳粘在垫板上表示结果。教师展示部分小组的讨论结果。

教师指导学生总结复制的方式有两种可能，根据刚才的假设，表示出子二代的DNA情况。

回答： 2个，4条

学生分组分析讨论，提出DNA复制的两种假设：全保留复制和半保留复制。学生根据假设讨论演绎并画图表示两种复制的结果 小组间相互补充作出评价 各小组继续探究并展示成果

培养学生的参与意识和培养学生的合作、探究的精神。并进一步运用假说-演绎法。

如何用实验证明假说：

根据刚才我们的分析，我们若是能看到DNA分子不同颜色的链就好了，可是一般情况下，我们是看不到DNA分子的，哪位同学能帮我们想个办法？

如果用15N标记亲代DNA的两条链，复制所用的原料为14N，亲代子代之间就会有差别。可是单个的DNA分子是很小的，放在试管中，标记了我们也不可能区分开可以借用什么技术把不同的DNA分开？

介绍1958年Meselson和Stehl实验过程，让学生预测半保留复制和全保留复制各会出现什么样的结果？并在垫板上画出各代的DNA带情况。

巡视学生的活动，记录学生出现的问题，然后展示部分小组的讨论情况。教师展示科学家的实际实验结果。

回答：

用放射性同位素对DNA分子进行标记。密度梯度离心

在老师的启发引导下，学生们分析得出预期结果：

如果是全保留复制，则离心后DNA条带应该只有两条；

如果是半保留复制，则离心后DNA条带应该有三条，并画出条带的位置。

本模拟探索试验的设计和运用，旨在激发学生探索和协作的兴趣，培养学生的动手能力和思维能力。证明是 半保留复制

D N A 复制的过程探讨

观看动画

组织学生观看DNA复制的动画。

让同学思考DNA复制的大体过程和需要的条件，比较新合成的DNA和亲代DNA，比较子链和母链，分析精确复制的条件

过程：解链——合成子链——螺旋 条件：

模板：两条链分别作为模板 原料：四种脱氧核苷酸 能量：由ATP提供

酶：解旋酶、DNA聚合酶等

双螺旋结构提供模板、碱基互补配对

学生可能说不全，老师引导学生补充完整。

思考其他 问题

DNA复制的 概念 时间 主要场所 特点

结合课本知识回答

自主学习

DNA复制的意义

DNA复制有什么意义？

传递遗传信息

课堂小结

概括总结

总结本节课知识要点

巩固基础知识

当堂检测

基础知识测评

学生练习

检验学习效果

八、板书设计

第3节

DNA的复制

一、复制方式的推测： 半保留复制 全保留复制

二、半保留复制的实验证据

三、复制的过程 过程： 条件： 特点：

四、意义：

九、巩固练习

1、关于DNA分子复制的叙述，错误的是（）

A．复制发生在细胞分裂间期

B．边解旋边复制

C．复制需要氨基酸和酶

D．复制遵循碱基互补配对原则 2．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（）A．鸟嘌呤与胸腺嘧啶B鸟嘌呤与尿嘧啶 C鸟嘌呤与胞嘧啶 D．腺嘌呤与尿嘧啶 3．一个ＤＮＡ分子复制后，新形成的子链（）

A．是DNA母链的片段

B．和DNA母链之一完全相同 C．和DNA 母链都相同

D．和DNA母链稍有不同

4.某双链DNA分子，经3次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有原亲代DNA链的分子数是（）A.1

B.2

C.3

D.4

5、一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后，一条染色单体含有（）

A、两条双链DNA分子

B、一条双链DNA分子

C、一条单链DNA分子

D、四条双链DNA分子

6．用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基中复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是

A 1／2，1／4

B 1／4，1／8C 1／4，1／16

D 1／8，1／8

7、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：

(1)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①，条带②。（2）G0、G1、G2三代DNA分子离心后的试管分别是图中的：G0

G1

，G2。

（3）G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是。

（4）上述实验结果证明DNA的复制方式为。DNA的自我复制能使生物 的保持相对稳定。

第四篇：第二节__DNA的结构和DNA的复制_教学设计_教案

教学准备

1.教学目标

1.知识目标：

（1）概述DNA分子结构的主要特点。

（2）通过介绍DNA双螺旋模型的建立过程，使学生了解现代遗传学的研究方法，强化对学生进行科学态度和方法的教育。

（3）使学生理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程，掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方 法。

（4）利 用DNA的性质进行实验分析和实验设计。2.能力目标：

（1）在尝试模拟制作基础上，结合资料分析DNA双螺旋结构模型的科学性，反思建模过程，体会建模的思想，提高建模能力。

（2）通过DNA复制的学习，体会DNA半保留复制的方法。（3）通过建构DNA的双螺旋结构，培养学生的动手能力。3.情感、态度和价值观目标：

（1）交流课题研究中搜集的分子结构模型建立过程的相关资料，体验建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折，体验科学家的奉献精神，形成勇于创新的科学态度与为科学献身的精神。

（2）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。

2.教学重点/难点

重点：

（1）DNA的双螺旋结构及其特点的分析。（2）DNA分子复制的条件、过程和特点。难点：

（1）制作DNA结构模型掌握DNA分子的双螺旋结构的特点.（2）DNA分子复制的过程。

3.教学用具 多媒体

4.标签

必修,生物,苏教版

教学过程(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人，很少有谁注意到它的旋转是顺时针方向还是逆时针方向。但同样是一座以DNA双螺旋结构为基础设计的雕塑，却因旋转方向的问题，曾引发一起北京世纪盛典文化艺术交流有限公司起诉北京大学的雕塑合同纠纷案件。案件是由于DNA空间结构的旋转方向问题引起的，那DNA到底有什么样的化学组成和空间结构呢？

自从认识到DNA是遗传物质以后，人们就开始了对它的深入研究，到20世纪中期，人们已经了解了DNA的化学组成。

教师：请同学们回顾必修1，组成DNA分子的基本组成单位是什么？ 学生：脱氧核糖核苷酸。

教师：DNA是人体的遗传物质，同一个人的不同细胞中DNA都是相同的，不同人的DNA则是不同的，这些都与DNA的分子结构有关。这节课就让我们共同来学习第2节DNA的分子结构。（课件展示）

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一 回眸历史——探究DNA的结构

阅读课本P59-P61边做边学相关内容，并结合图4－6和图4－7，思考并小组讨论下列问题：

〖问1〗随着商品防伪难度的增大和DNA有关知识的普及，近几年来，许多商家尝试着用DNA作防伪标记。其原理是什么？

【讲述】DNA分子的特异性，即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。〖问2〗孩子既像父亲，又像母亲，知道是什么原因吗？ 【讲述】父母的原始生殖细胞在进行减数分裂之前细胞内的DNA都要经过复制，然后经过减数分裂形成精子和卵细胞，精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵通过有丝分裂产生子代。所以子代细胞中含有父母的DNA，所以表现的性状和父母相似。

〖问3〗请同学们在桌子上的实验材料中找出脱氧核糖核苷酸模型，看看你能找到几种类型，它们之间有什么区别？

【讲述】4种类型，只在碱基上有区别，有A、G、C、T四种。

〖问4〗哪位同学能说一下四种脱氧核糖核苷酸的名称？请学生拿起模型回答。【讲述】脱氧核糖核苷酸共有4种碱基，模型中较长一些的代表的是腺嘌呤和鸟嘌呤两种碱基，这是因为它们具有双环结构，较短一些的是胞嘧啶和胸腺嘧啶两种碱基，二者是单环结构。这4种类型的脱氧核糖核苷酸仅在碱基上有所差别，所以我们可以根据碱基为其命名。

〖问5〗如果把脱氧核糖核苷酸和RNA的基本组成单位核糖核苷酸相比，二者有什么区别呢？

【讲述】五碳糖不同(脱氧核糖和核糖)；碱基的差别：尿嘧啶与胸腺嘧啶的区别。

〖问6〗回首沃森和克里克的成功给我们留下了哪些启示呢？

【讲述】创新思维是成功者必备的素质，要敢于向权威挑战；要善于吸收别人的成果,博采众家之长；要有合作探究的意识；要选择科学的研究方法。〖问7〗请同学们根据学案上的资料，分析模型和刚才的操作过程，分析总结一下DNA分子的结构特点。

【讲述】①首先是DNA分子含有两条脱氧核糖核苷酸链，两条链按照反向平行方向并向右盘绕成双螺旋。（螺旋直径为2.0nm，螺距为3.4nm，每个螺距有10个碱基对，两个相邻碱基对平面的垂直距离为0.34nm）

②结构的外侧是由脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交互连接而成的长链，构成DNA分子的骨架；碱基位于双螺旋结构内侧，遵循碱基互补配对原则形成碱基对，即A与T配对，G与C配对，A与T间二个氢键相连，G与C间三个氢键相连。

〖问8〗DNA分子的特异性体现在哪些方面上？

【讲述】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。

探究二 DNA的复制

阅读课本P63－P64的相关内容，并结合图图4－8和图4－9，思考并小组讨论下列问题：

〖问9〗DNA分子复制发生在什么时间? 【讲述】发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。

〖问10〗“新”DNA的形成过程怎么进行? 【讲述】有以下三点:

a.解旋提供准确模板:在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋解旋为两条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链(模板链)。

b.合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。

c.子母链结合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，解旋完即复制完，形成新的DNA分于，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复制。〖问11〗DNA分子复制过程需要哪些条件? 【讲述】DNA分子复制的条件有精确的模板、原料、能量和酶等基本条件。复制的方式是半保留复制，即新DNA分子中都保留了原来DNA分子的—条链。〖问12〗什么叫解旋？解旋的目的是什么？

【讲述】在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解旋的目的就是为复制提供准确模板。

解开的两条单链叫母链（模板链）。

〖问13〗什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？

【讲述】以上述解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一条链称为子链。一条母链复制一次能形成一条子链。〖问14〗DNA的复制是否就像洗照片似的，有一张底片就可以洗出许多照片来？ 【讲述】不是，与洗照片不同。因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的、新的

DNA分子，而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子。〖问15〗复制的DNA如何保证准确呢？

【讲述】DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。

〖问16〗研究DNA复制常用的方法是什么？

【讲述】研究DNA复制的常用方法同位素标记法和离心法，常标记3H、15N、32P，通过离心在试管中形成不同位置。

〖问17〗DNA复制能否在体外进行？需要什么样的条件？

【讲述】能进行。①体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足一般条件外，还应注意温度、pH 的控制及引物的加入。

②影响细胞呼吸（ATP供给）的所有因素都可能影响DNA复制。

课堂小结

本节能力目标定位于培养学生自主学习的能力：在自学中领悟知识，去发现问题和解决问题。培养分析和理解能力及创造性思维的能力，通过探索求知、分析图解（这节内容的流程图解较多）、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。培养合作学习的能力，通过小组内与小组间的合作使知识从深度要求达到广度要求。在较好地实现了设定的教学目标的基础上，培养了学生的探究精神和创造性思维。

课后习题

1．下列DNA分子各种碱基数量比中，因生物种类不同而有区别的是（）A．（A+T）/（G+C）B．（A+G）/（T+C）C．（A+C）/（T+G）

D．A/T 2．一双链DNA分子中，胸腺嘧啶占全部碱基的23.8%，则A+C的含量是（）A.76.2%

B.50%

C.23.8%

D.26.2% 3．如图是DNA分子结构模式图，请据图回答问题：

参考答案： 1．A 【解析】B、C、D比值都为1，无特异性。2．B 【解析】

试题分析：DNA双链中A＝T、G＝C，A+G+C+T＝1，所以A+C的含量是50%。考点：考查DNA分子中碱基的比例。

点评：难度较小，理解DNA双链中A＝T、G＝C。3．（1）胸腺嘧啶

脱氧核糖

磷酸（2）［9］氢键

（3）［7］胸腺嘧啶脱氧核苷酸（4）［8］碱基对（5）规则的双螺旋结构

沃森和克里克

板书

第二节 DNA的结构和DNA的复制

一、回眸历史——“解开DNA结构之迷”

二、DNA的结构

1.构成DNA分子的基本单位—脱氧核糖核苷酸 2.脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起形成多核苷酸链 3.DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构 4.制作DNA双螺旋结构模型

三、DNA分子的复制

1、概念：

2、发生时间：

3、复制的条件：

4、复制的过程

5、DNA复制的生物学意义

第五篇：《DNA分子的结构和复制》教学设计

《DNA分子的结构和复制》教学设计 教学目标设计 1.1 知识与技能

（1）阐述DNA分子的基本单位。

（2）概述DNA分子双螺旋结构的主要特点。（3）阐明碱基互补配对原则及其生物学意义。1.2 过程与方法

（1）收集DNA分子结构模型的建立过程的材料。（2）评价DNA分子结构模型的建立过程。1.3 情感态度与价值观

（1）探讨DNA分子结构模型的建立过程，体验互助合作的科学精神。（2）制作DNA分子双螺旋结构模型，体验科学家科学探索的精神。2 重点难点分析 2.1 重点分析

DNA分子的双螺旋结构是学生理解遗传学理论的知识基础，故为重点；另外，DNA分子的复制是细胞分裂知识的延续，是理解遗传意义的分子基础，故是另一重点。2.2 难点分析

DNA分子的双螺旋结构特点和半保留复制方式是本节课的难点。3 学情分析

本部分内容抽象，不容易理解，另外，学生对此知识所知有限。因此，本段教学遵循从已知到未知，从简单到复杂，充分利用挂图和板画的直观性，引导学生进行主动思考。4 教学策略

本节课采用引导——探究的教学模式，具体思路如下：

复习细胞的化学成分，总结DNA的基本单位及组成；引导学生观察、描述DNA分子中多核苷酸链的形成及链间的连接，引出碱基互补配对原则；通过同学间绘制的DNA分子平面结构图的比较，认识DNA结构的多样性、特异性。

以“复习DNA结构”为导入点，利用“遗传的概念”、“细胞分裂中染色体复制及其意义”总结DNA复制的时期和条件；通过板画演示DNA的复制过程，通过观察思考，理解DNA的半保留复制方式；通过例题，对本节知识加深认识。5 教学过程

一

创设情境，激发学生的探究欲望，形成DNA分子结构的初步印象

创设：北京中关村科技园区的标志是呈双螺旋造型的DNA雕塑。看似麻花卷的DNA为什么能成为高科技的标志？它是怎么储存遗传信息？又是怎样决定生物性状的？ 二

DNA分子的化学成分

依托第一章知识，采用提问形式，引导学生回忆核酸的相关内容，总结构成DNA的组成元素、基本单位及构成基本单位的三种分子： A、DNA的中文名称是？————脱氧核糖核酸。

B、核酸有两种，除了DNA外，还有RNA。RNA又叫？————核糖核酸。C、核酸是由哪些元素组成的？————C、H、O、N、P五种元素。D、构成核酸的基本单位是什么？————核苷酸。

E、因此核苷酸也有两种：一种是构成RNA的基本单位核糖核苷酸；另一种是构成DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸。

F、一个脱氧核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。

三

DNA分子的结构

创设：DNA是一种高分子的化合物，它是由许多个脱氧核苷酸连接而成的。下面进一步观察DNA的平面结构和空间结构。

问题①：观察DNA由几条链构成？这两条链的位置关系如何？它们的方向一致吗？它具有怎样的立体结构？

问题②：DNA的基本骨架由哪些物质构成？分别位于DNA的什么部位？ 问题③：什么是碱基互补配对原则？碱基对位于DNA的什么位置？ 学生绘制DNA分子平面结构图（规定：碱基数4对，碱基种类自选）。目的：A、巩固以下知识点：①脱氧核苷酸中三种成分的连接方式；②DNA由两条反向平行排列的多核苷酸链组成；③磷酸和脱氧核糖交替连接排列在DNA分子外侧，碱基对排列在内侧；④碱基互补配对原则。B、通过学生自己绘制的图形与其他同学的比较，总结DNA结构的共同点和差异性，为理解DNA结构的多样性和特异性埋下伏笔。

学生计算：4对碱基，DNA分子的种类数有多少种？若碱基为4000对呢？ 四

运用碱基互补配对原则，总结碱基计算规律

（1）双链DNA分子中：①A=T，C=G；②嘌呤（A+G）=嘧啶（C+T）；③两个不互补配对的碱基之和比值等于1，即A+G/C+T=1。（双链DNA分子中，所有的嘌呤之和与所有的嘧啶之和有什么关系？对于单链的DNA，这种关系成立吗？）

（2）一条链上某碱基总数等于另一互补链中与它互补配对的碱基总数。五

DNA分子的复制

设置以下问题情境，导入本课题：

①什么是遗传？————亲代的性状传给后代的现象。

②子代与亲代为什么相似？————子代从亲代继承了遗传物质DNA。

由此引出：遗传信息从亲代传递给子代是通过DNA分子的复制来完成的。同时得出DNA分子的复制的概念。

①染色体复制包括DNA复制和有关蛋白质的合成————DNA复制的时期：有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。②DNA是遗传信息的载体，DNA分子中特定的核苷酸排列顺序代表遗传信息。遗传信息通过DNA分子的复制由亲代传递给子代。合成DNA时，必须有原来存在的分子为模板————DNA复制需要模板DNA。

③DNA复制是生物体内合成DNA的过程。DNA是由脱氧核苷酸组成的————DNA复制需要原料——脱氧核苷酸（四种）。

④DNA复制是生物体内复杂的化学反应，回忆新陈代谢发生的两大条件————DNA复制需要能量和酶（解旋酶和DNA聚合酶）。六

DNA分子的复制过程

引入：DNA是双螺旋结构，碱基对位于DNA结构的内侧，复制如何进行？——边解旋边复制。

①DNA复制过程中，DNA的双螺旋结构有没有变化？——引出解旋的概念、条件和边解旋边复制的特点。

②DNA是如何提供复制模板的？——以解开的每条母链为模板，暴露出内侧的碱基。③DNA是如何复制碱基的排列顺序的？——DNA复制遵循碱基互补配对原则。④子代DNA的结构有何特点？——半保留复制方式。⑤DNA复制完成后，亲代DNA是否存在？亲代DNA的两条多核苷酸链是否存在？——亲代DNA不论复制几次，它的两条母链不会消失，始终存在于两个子代DNA中。板画和例题以加深对DNA复制过程、DNA半保留复制方式的理解。

＜例题＞在氮源为14N培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA（对照）；在氮源为15N培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N—DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N培养基上，再连续繁两代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度离心方法分离，得到结果如下图：

请回答：

①由实验结果可推测第一代（Ⅰ）细胞DNA分子中一条链是

，另一条链是

。②将第一代（Ⅰ）细菌转移到含15N培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离。请参照该图，标出DNA分子可能出现在试管的位置。