“制作DNA分子双螺旋结构模型”教学设计

第一篇：“制作DNA分子双螺旋结构模型”教学设计

“制作DNA分子双螺旋结构模型”教学设计

【活动目的与意义】

1制作模型的过程是一个知识内化的过程，通过亲手制作，可以促进学生对DNA分子“双螺旋结构”和“反向平行”特点的理解和认识。

2通过讨论、交流与撰写活动报告，培养学生观察问题、分析和归纳问题的能力以及语言表达和书面表达能力。

3通过制作DNA分子双螺旋结构模型，培养学生互助合作的精神和严谨的科学态度，并使他们在具体的制作过程中体验到成功的喜悦。

4通过分析DNA分子结构模型，将抽象知识形象化，有利于学生准确把握DNA分子结构的知识，为后续学习遗传部分的知识奠定良好的基础。

【活动程序】

1制定活动方案

1.1课前进行相应的知识储备

课前学生学习了DNA分子结构的基础知识，以及通过图书馆、网络等途径收集和掌握了一些有关DNA结构发现的科学史的材料，为课上进行相互讨论、交流与模型的顺利制作提供了必要的知识准备。

1.2活动材料用具的准备

硬塑料方框、不同颜色的硬纸板、金属细丝、订书机、订书钉、剪刀、粗铁丝。

1.3提供模型制作的参考数据

1.4设计活动方案流程

2实施活动方案

2.1分组并发放活动材料

每班分若干个小组，每小组4人。各组都配发硬塑料方框2个（5cm×10?M）、六种不同颜色的硬纸板各1张（20?M×20?M）、细铁丝2根（长0.5m）、粗铁丝2根（长约10?M）订书机1个、订书钉若干、剪刀1把、活动报告（每人一份）。

2.2分组讨论制作模型的步骤和注意事项

在学生讨论之前，教师先展示预设的问题和制作模型的参考数据，为学生讨论模型的制作提供帮助。设计的问题如下：

（1）分别用何材料表示磷酸基团、脱氧核糖、各种含氮碱基？这几种物质在什么部位相连接？

（2）如何表示磷酸二酯键、氢键以及氢键的数目？

（3）如何体现DNA分子两条链之间的反向平行关系？

（4）怎样才能使DNA分子的平面模型改变成立体模型？

以实验小组为单位，观察并分析教材上的DNA分子结构的立体图和平面图，然后根据实验桌上所提供的材料，以及教师提供的问题，组织本组成员展开讨论，设计出实验步骤，找出模型制作的过程中应注意的问题。教师适时组织各小组阐述自己设计的实验步骤，教师根据学生设计中出现的具体问题进行适当点拨和评价。

教学意图： 通过学生自己分析各材料用具的作用，自己设计实验步骤，培养学生分析解决实际问题的能力以及实验设计能力。

2.3按照分工制作模型

在学生制作模型之前，教师给予下列提示：

（1）先按照分工制作配件，再将各种配件正确的组合在一起，最后，对制作的模型进行检查，修补存在的缺陷。

（2）各个小组在碱基的排列顺序上尽可能地随机，不能照搬书上的碱基顺序。时间控制在10分钟以内。

在学生制作的过程中，教师根据他们的质疑，给予相应的指导，如表示各分子纸片制作的大小，粗铁丝在模型中位置的确定等。

教学意图：增强学生对DNA分子的平面结构及双螺旋空间结构感性认识，培养学生的协同合作意识，并使他们在模型制作的过程中体验成功的喜悦。

2.4表达与交流

各小组选一名代表展示自己的模型，并从以下几个方面进行阐释：

（1）表示各种小分子的纸片是否用不同的形状进行区分。

（2）各个分子之间的连接是否正确。

（3）不同碱基对之间的氢键数量是否有误。

（4）各个纸片间是否有重叠现象.（5）DNA分子的两条链之间是否呈反向平行关系。

在充分表达与交流的基础上，各组借鉴其他小组提供的合理化建议，对本组制作的模型进行完善和修正。最后由教师对各组的活动成果进行总体评价，同时强调模型的制作必须尊重客观事实，不能为了美观好看而主观臆造。

教学意图： 培养学生语言表述能力和实事求是的科学态度。

2.5分析与讨论

2.5.2你觉得每个小组制作的DNA相同吗？每个DNA分子之间的差异主要在哪里？

指导学生观察各组制作的模型，分析比较，由它们的共性总结出DNA分子的结构特点；由它们的区别总结出DNA分子的特性：多样性和特异性。使学生对DNA分子的多样性及特异性从感性认识升华到理性的认识，真正理解 “世界上没有两个完全相同的人”“每个人的DNA就是自己的身份证”等道理。另外，DNA分子的多样性与蛋白质分子的多样性有很大的相通之处，教师可引导学生作适当迁移，为学习基因的表达埋下伏笔。

【布置作业】

1撰写《制作DNA分子双螺旋结构模型》的活动报告

2总结在制作和运用DNA分子模型的过程中的经验得失，寻找更好的材料用具和方法，再次设计制作更科学、更美观、使用更方便的DNA双螺旋结构模型。

教学意图：巩固所学知识，培养学生的创新精神。

【活动总结】

1学生在活动的过程中始终处于积极主动的状态，课堂教学效果较好。此次活动，不仅使学生掌握了DNA分子结构的知识，而且还提高了学生设计实验、动手操作以及分析归纳的能力。

3本节课制作的DNA分子双螺旋结构模型，只能体现各个分子之间的连接方式及两条链之间的反向平行关系，不能真实的呈现DNA分子的立体结构，还有待于在今后的教学过程中进一步探索。

第二篇：DNA分子的结构教学设计

DNA分子的结构教学设计

设计本节课，我改变教材中对DNA结构介绍的顺序，教材中是先介绍科学史中的研究成果，然后学生进行实验，理解DNA的结构，我认为这样容易造成科学知识和科学实验的割裂，使学生产生科学知识比较枯燥，实验只是对知识的验证的错误认识。事实上，实验是产生科学知识的源泉，因此，我把该实验分解，并通过让学生通过跟随科学家的研究历程制作DNA的结构模型，在学生的探究中发现科学家们曾遇到的问题，并积极思考如何解决问题，这样通过实验不仅促进对DNA结构的知识的学习和深入理解；同时能够学习到科学家善于捕获分析信息和严谨的思维品质及持之以恒的科研精神。在探究中学生也能准确地分析出现的问题并积极地涉及解决问题的办法，并且有许多同学的想法与科学家的想法不谋而合，这样缩短了科学研究与高中生之间的距离，借此激励学生勇敢的走上科学研究之路。

因此在教学中我觉得把DNA结构模型的制作的实验分解后，对学生理解脱氧核苷酸的结构和DNA的结构非常有益。学生在实践中能准确理解脱氧核苷酸是如何构成DNA双螺旋结构的，而且其中的碱基互补配对的原则，和数量关系以及DNA的排序等教学难点也能轻松的突破。课前准备：实验器材DNA分子模型，教学课件 教学过程：

一、DNA的研究 教师：1869年德国生物化学家米歇尔最早发现DNA这种化合物的存在。在之后的近一个世纪里，许多科学家进行了大量的研究和探讨，分析DNA的化学结构和组成，并努力探索这蕴涵生命奥秘的物质的结构，希望揭开DNA结构的神秘面纱。

请学生出示收集到的资料：1944年，发现的DNA（脱氧核糖核酸）可能携带遗传信息。1953年英国科学家沃森和克里克推断出DNA的双螺旋结构模型。

二、跟随科学家研究足迹，认识DNA的结构

教师：在沃森和克里克之前，人们已经认识了DNA的化学成分是由脱氧核苷酸组成，每分子的脱氧核苷酸又是由三个分子组成。

学生：是由一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基和一分子磷酸基组成。教师：看课件学习三个分子的化学结构，重点理解它们是如何形成脱氧核苷酸的。

脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起成为多核苷酸链。

教师：人们虽然已经知了DNA的化学成分，但是脱氧核糖、磷酸和四种碱基是如何组成多核苷酸链的，却一直未达成一致的意见。

学生活动：我们先试着把自己制作的四个脱氧核苷酸连成长链，找几个同学说明他的四个核苷酸是怎样排序的，并提示同学思考。你手边的四个四种核苷酸能排成多少种顺序？如果有足够的四种核苷酸仍旧排成4个核苷酸构成的链，排列方式应有多少种？如果用足够的四种脱氧核苷酸连成一条由4 000个脱氧核苷酸形成的一条脱氧核苷酸长链，那么，能形成多少种排序不同的脱氧核苷酸长链呢？

教师：这样可以蕴藏无穷信息的脱氧核苷酸长链到底是怎样组成DNA分子的呢？近百年来科学家没有找到能被人们公认的答案，当时有的知名科学家曾提出DNA的三链、四链模型，沃森和克里克也曾试图着做了三链结构，但都被科学界否定了。

直到富兰克林拍摄了一张DNA纤维B型照片，当沃森看到这张片子时激动得话也说不出来了，他的心怦怦直跳，因为从这张片子上完全可以断定DNA的结构是一个螺旋体。当沃森骑着自行车回到学校，进门的时候，他已打定了主意要亲自制作一个DNA双链模型。沃森认为，自然界中的事物，如机体内部的各种器官和细胞内的染色体都是成双成对的，DNA分子可能是一种双链结构。他的这种想法得到了克里克认可。于是他们两人便想尽办法用纸和铁丝制作模型。

教师：许多现代化的建筑为了节省空间都有一个螺旋形的楼梯。楼梯的支撑能否看作脱氧核糖和磷酸形成的链，即糖—磷酸—糖—磷酸—糖—磷酸„„好像一节一节的链一样。我们不妨大胆想象一下，怎样搭建这个双链DNA模型呢？ 学生动手并讨论：我们两个人一组把你们的两段DNA链连成双链。同学们马上发现提出异议，在大多数同学之间的两条链无法连成合理的稳定的结构。

教师：在制作模型的过程中，沃森和克里克当时也遇到同样的问题，他们无法把碱基放到模型中他们任意选择的位置上，这些碱基不得不用一种特殊的方式连在一起。每一个梯级必须由两个碱基组成。问题在于嘌呤是长的，而嘧啶是短的。如果把这两个“长”的连接起来，那么做出来的梯级就太宽，不适合这个楼梯扶手的两个链之间的空间。在另一头，如果把两个“短”的连接在一起，其结果是梯级又太狭窄，同样无法布满两个扶手之间的空间。可是天然形成的结构总是十分合理而完善的。

学生朗读教材内容：1952年春天，奥地利的著名生物化学家查哥夫访问了剑桥大学，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。于是沃森和克里克又兴奋起来，让A（“长”的）必须和T（“短”的）连接，G（“长”的）必须和C（“短”的）连接，这样便能做成一个结构很牢固很平衡的螺旋体。内部的碱基间严格遵循碱基互补配对原则：一条链上有碱基A，另一条链必有碱基T与其配对，一条链上有碱基C，另一条链上必有碱基G与其配对；碱基间通过氢键连在一起。之后的研究中我们了解到A与T有两个氢键，G与C有三个氢键。学生活动：下面我们八人一组，要求一些组之间互换一些种类脱氧核苷酸对，然后把你们的核苷酸重新按着碱基互补配对的原则组合在一起形成双链，制作成DNA的平面结构。展示一下各组制作的DNA平面结构，检查有无连接错误并给与正确的评价。教师：在制作过程中同学们有没有发现碱基数量或脱氧核苷酸的数量有什么规律？

学生思考后作答：在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，有A=T，C=G；同时使嘧啶碱基的总数与嘌呤碱基的总数相等即A＋G＝C＋T。这可作为判断单、双链DNA的基本依据。

教师：我们每组计算本组制作的DNA分子片段的（A＋T）／（G＋C）的比值是多少，比较不同小组该比值，不同小组所得的DNA中的该比值有差异。由此我们可以得出什么结论呢？

学生总结：不同的DNA分子中AT对和GC对的比例不同。

教师：如果某段DNA分子由4 000个脱氧核苷酸对组成，其DNA分子的排列顺序有多少种？

学生总结：44000种（有学生会问）为什么不是48000种？

学生总结：因为碱基互补配对，所以一条链的碱基排序决定另一条链的排序，因而只要计算其中一侧链的种类即可。

三、建立DNA的空间模型 教师：我们知道化学原子的化学建是向空间延展的，不是平面的。那么DNA的空间结构是什么样的呢？沃森和克里克在将DNA模型与拍摄的X射线照片比较时，发现两者完全相符。

教师：下面我们用我们制作的DNA分子的平面结构，表现一下DNA分子的立体结构是有规则的双螺旋结构。（出示课件中DNA双螺旋立体结构结构模型）

学生总结：请同学概括DNA双螺旋结构的特点：外侧是磷酸和脱氧核糖交替排列，内部是以碱基互补配对原则形成的碱基对。

老师补充：在DNA分子的双链螺旋结构中：①共有四种碱基对：AT对、TA对、GC对、CG对。②一般DNA每螺旋一周要绕过10对碱基，在一对脱氧核苷酸之间的长度为2 nm，相邻两对碱基之间的距离为0.34 nm，一个螺旋为3.4 nm。这些都体现出DNA结构的稳定性。这样的螺旋结构对链上的脱氧核苷酸顺序无任何限制。因此，DNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序千变万化。这样千变万化的顺序决定了生物界的多样性。人类中找不到两个人的指纹完全相同就在于此。

教师：这样严谨的结构，使DNA分子的结构具有相对的稳定性，种类上具有特异性和多样性，从而使生命能种族延续、代代相传──遗传，并表现出丰富多彩的自然世界。

第三篇：DNA分子的结构教学设计

教学设计

第二节DNA分子的结构

学校：锡盟东乌旗综合高中

科目:生物

姓名：武雪峰

教学设计

内容:人教版高中生物必修二

第三章基因的本质 第二节DNA分子的结构

教案

一、设计思路：

本节课是以“导学案”的形式通过课前进行预习、课堂进行问题探究、课堂知识达标检测、课后训练四个环节，让学生自主参与，合作探究，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，从而激发学生学习新知的兴趣，使学生在主动探究、合作交流中，分析问题和解决问题的能力得到培养和提升，把课堂真正还给了学生。

二、教学目标

1． 知识方面：概述DNA分子结构的主要特点

2． 能力方面：①对图片及模型的观察和分析能力

②合作学习的能力

③制作DNA双螺旋结构模型的能力

3． 情感态度和价值观方面：认同与人合作在科学研究中的重要性；体验科学探索不是一帆风顺的，需要锲而不舍的精神。

三、教学重点

1． DNA分子结构的主要特点 2． 制作DNA双螺旋结构模型

四、教学难点：DNA分子结构的主要特点

五、教学方法：自主合作、讨论法、演示法

六、课前准备：教师：多媒体课件

学生：自主完成导学案

1、学生以学习小组为单位： 2人小组、6人大组、全班团队；

2、决定小组成员的角色分配。

3、向学生解释学习任务；

七、教学用具： DNA分子结构模型组件、DNA分子结构的模型

八、教学过程

1、复习导入新课（课件显示）。

2、展示本节课的学习目标。

3、检查预习案自主纠错。

4、教与学的互动过程：组织学生讨论、展示、点评。对于学生在讨论、展示中存在的问题及不完善的答案、书写不规则的地方老师给予纠正、补充、指点；对于学生在点评时可能会出现的疑惑和生成性问题，以多媒体图片、动画预设情景，引导学生互动、对话、交流。对于重点、难点内容借助多媒体图片、动画、模型建构等予以突破和解决。

探究

一、资料分析，模型构建的历史过程及模型构建的科学研究方法:

学生课前自主预习DNA双螺旋结构模型的构建过程，可课堂上组织学生以小组为单位讨论以下问题：

（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。）

（4）、沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

（多学科的综合应用、精诚的合作、失败面前锲而不舍的精神、在学习和工作中要善于沟通、勤于积累、善于总结、勇于实践，不要轻言放弃。„„）

探究

二、DNA的双螺旋结构：

教师引导，以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入，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

（4）学生构建DNA的立体结构：双螺旋结构模型。

学生对制作的模型进行组内和组间评价后，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；

（3）内侧为氢键连接形成的碱基对，以碱基互补配对原则配对。探究

三、DNA分子的特性：

以老师提供的问题为提纲，小组讨论，总结DNA分子结构的特点；分析比较各组模型，找出相同点与不同点，进而总结出DNA的特性。通过对比各小组制作的DNA模型，发现不同DNA 分子的结构并不尽相同，差异表现在DNA双链碱基对的排列顺序不同，碱基排列顺序的千变万化构成DNA分子的多样性，而特定的碱基排列顺序构成每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

探究

四、DNA分子双螺旋结构中四种碱基的数量关系（延伸拓展）:

记录本小组制作的DNA模型中四种碱基的数量，归纳双链DNA分子中四种碱基数量的比例关系。∵A=T C=G ∴ ①A+G=C+T=50% 嘌呤=嘧啶

②（A 1+T1）/(G1+ C1)=M（互补碱基和的比恒等）

则(A2+T2)/(G2 + C2)=M(A+T)/(G + C)=M ③(A1+G1)/(C1+T1)=N（不互补碱基和的比在两单链上互为倒数）

则(A2+G2)/(C2+T2)=1/N(A+G)/(C+T)DNA=1（在双链上为1）

九、课堂知识达标测试（课件展示1、2、3题）

十、布置作业：依据不同层次的学生，设计不同层次的训练题，让每个学生都能体会到学习成功的快乐。

A层（基础层）：---会做才算懂（课本P51：

一、）B层（提高层）：---自信才能行（导学案中的训练案）C层（拔高层）：---爱拼才能赢（课本P51：

二、拓展题）

教学反思：

1、这堂课我是在学生已有的知识上，利用科学素材，以导学案为依据，把DNA结构模型的制作实验穿插在教学过程中，让学生分组直观掌握DNA的结构，体会科学家的探索历程，这样可以使学生清晰地认识到DNA分子结构。

2、教学以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入。知识间以问题串衔接，环环相扣，主动参与，在课堂中既动手又动脑，全方位调动感观，使抽象知识形象化，提高课堂知识理解效率。本节课将后面的碱基对序列的探究整合到了学生自制的DNA模型中，由于更直观教学效果更好。这也是这节课的亮点。

3、在整节课中，充分体现了学生的主体地位，尽量留给学生更多的空间，更多的展示自己的机会，让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围中，在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我、找到自信，体验成功的乐趣。通过师生互动，生生互动，学生基本做到了自主、合作和探究性学习，很好的完成了本节课的三维教学目标。

预习案

预习目标：

1、熟练掌握DNA的元素组成和基本单位。

2、熟读课本，初步思考如何构建DNA双螺旋结构模型。预习提纲：

1、沃森和克里克于1953年提出了著名的 模型，并因此与威尔金斯共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。

2、DNA又称

，组成它的基本单位是

（由一分子

、一分子

、一分子

组成）。

组成DNA的碱基共有 种（符号表示为），脱氧核苷酸共有 种（名称是①

、②

③

、④）。

3、DNA的双螺旋结构是由 平行的 长链

而成，排在外侧的 和

交替连接构成基本骨架，通过

连接起来的 排列在内侧。碱基对的组成规律是 与 配对，（A）一定与

（T）配对，（G）一定与

（C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫做

原则。初步思考：

1、脱氧核苷酸的三部分如何连接？用图示表示

2、一条链上的两个脱氧核苷酸如何连接？用图示表示

3、两条链上的两个脱氧核苷酸如何连接？用图示表示 针对训练：

1、DNA完全水解，得到的化学物质是（）

A．氨基酸，葡萄糖，含氮碱基 B．氨基酸，核苷酸，葡萄糖

C．核糖，含氮碱基，磷酸 D．脱氧核糖，含氮碱基，磷酸

2、若DNA分子中一条链的碱基A：C：T：G＝l：2：3：4，则另一条链上A：C：T：G的值为（）

A．l：2：3：4 B．3：4：l：2 C．4：3：2：1 D．1：3：2：4

探究案

探究

一、DNA双螺旋结构模型的构建

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？

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？利用了他人的哪些经验和成果？

3、沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？

4、沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

探究

二、DNA的双螺旋结构

1、构成DNA分子的基本单位有哪四种？（用图示表示）

2、画出DNA分子的平面结构简图(以8—10个脱氧核苷酸为例)。

3、制作DNA双螺旋结构模型。总结DNA分子的结构特点：①

② ③

探究

三、DNA分子的特性：

（1）不同DNA两条长链上的什么结构是稳定不变的？

（2）什么结构是千变万化的？

（3）每个DNA分子各自的碱基排列顺序是特定的吗？

以上三个问题分别体现了DNA的什么特性？ 探究

四、碱基互补配对原则是什么？

拓展延伸：双链DNA分子中各种碱基之间存在怎样的数量关系？

A=？, G=？, A+G=？，也就是：（A+G）/（T+C）=？

小试牛刀：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占多少？

课后训练案

一、单项选择题

1．某双链ＤＮＡ分子中，Ａ＋Ｔ占全部碱基的４０％，在其中的一条链中Ｃ占该链碱基的２０％，另一条链中Ｃ的含量为（）

Ａ.２０％

Ｂ.４０％

Ｃ.５０％

Ｄ.８０％ 2．DNA分子的一条单链中（A+G）／（T+C）=0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于（）

A．2和

1B 0.5和0.5C．0.5和1

D．1和1

3．下列核苷酸所含的五碳糖中，可能与其他3种五碳糖不同的是（）A．G—五碳糖—P B．U—五碳糖—P C．A—五碳糖—P D．C—五碳糖—P 4.一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（）A．44% B.24% C.14% D.28% 5．DNA分子中一条链的碱基摩尔数之比为A∶C∶G∶T＝1∶1.5∶2∶2.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔数之比为

A．5∶4

B．4∶3

C．3∶2

D．3∶4

６．已知一段双链ＤＮＡ分子碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段ＤＮＡ分子中的４种碱基的比例和（Ａ＋Ｃ）：（Ｔ＋Ｇ）的值

（）

Ａ.能

Ｂ.否

Ｃ.只能知道（Ａ+Ｃ）：（Ｔ+Ｇ）

Ｄ.只能知道四种碱基的比例

７．组成ＤＮＡ的碱基只有四种，四种碱基的配对方式只有２种，但ＤＮＡ分子具有多样性和特异性，主要原因是

（）

Ａ.ＤＮＡ分子是高分子化合物 Ｂ.脱氧核糖结构不同

Ｃ.磷酸的排列方式不同 Ｄ.碱基的排列顺序不同，碱基数目很多 ８．ＤＮＡ分子的一条链中（Ｃ+Ｔ）／（Ｇ+Ａ）＝１.２５，那么其互补链中其比例应是

（）

Ａ.０.４

Ｂ.０.８

Ｃ.１.２５

Ｄ.２.５ 9．下列对双链ＤＮＡ分子的叙述不正确的是

（）Ａ.若一条链Ａ和Ｔ的数目相等，则另一条链的数目也相等

Ｂ.若一条链Ｇ的数目为Ｃ的两倍，则另一条链C的数目为G的两倍

Ｃ.若一条链的Ａ:Ｔ:Ｇ:Ｃ＝１∶２∶３∶４，则对应链相应碱基为２：１：４：３

Ｄ.若一条链的Ａ:Ｔ:Ｇ:Ｃ＝１：２：３：４，则对应链相应碱基为１：２：３：４

二、非选择题部分

10．根据DNA分子结构模式图回答下列问题：

（1）写出④～⑥的名称：

④

；⑤

；⑥

；（2）分析这种结构的主要特点：

①DNA分子的基本骨架由

交替连接而成。

②DNA分子两条链上的碱基通过

连接成碱基对，并且遵循原则。（3）DNA分子中的碱基有

种，碱基间配对方式有

种，但由于

，使DNA分子具有多样性；由于

，使DNA分子具有特异性。

第四篇：DNA分子的结构教学设计

第三章 基因的本质

第二节 DNA分子的结构

一、教材分析：

1.本小节主要讲述了DNA分子的结构，关于DNA分子的双螺旋结构，这部分内容比较抽象，不容易理解。所以在教学过程中应向学生展示DNA分子的结构模型。要求学生提前预习并制作DNA分子平面模型。而且教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后，安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。

2.本小节内容与其他章节的联系:(1)与《组成生物体的化合物》中核酸知识有关；(2)与《细胞增殖》一节知识相联系。

(3)与后面的《生物的遗传定律和变异》相联系。

三、教学目标

二、教学目标

（一）.知识与能力目标： 1.知识目标：

（1）.说出DNA分子基本组成单位的化学组成（2）.概述DNA分子的结构特点 2.能力目标：

（1）.培养观察能力和分析理解能力:通过计算机多媒体课件和对DNA分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。

（2）.培养创造性思维的能力:以问题为导向激发独立思考，主动获取新知识的能力

（3）.通过课前分组预习并制作DNA平面结构图，培养学生小组合作能力，动手操作能力对知识的分析理解能力。

（二）.过程与方法：

通过利用教具与多媒体的配合将抽象的空间结构转化为具体实物，帮助学生理解、记忆。

（三）.情感态度与价值观目标：

通过DNA的结构学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学，用科学，爱科学的求知欲望。

三、教学重难点及实施方案 1.教学重点：

1.DNA分子结构的主要特点 2.碱基互补配对原则。

2.教学难点：

1.DNA分子的双螺旋结构 2.碱基的相关计算

3.难点突破方案：

1.用直观模型进行教学。

2.用多媒体课件显示DNA分子结构组成的动态过程 3.总结典型碱基计算规律，配合习题加深学生的理解。

四、教具准备：1.DNA分子的直观结构模型

五、课时安排： 1课时

六、教学过程：

新课导入：

前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习，知道DNA分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。

那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?为了弄清楚这个问题，我们就需要对DNA进行更深入的学习。

那么我们今天就首先来学习DNA分子的结构。教学目标达成过程：

（一）、DNA分子的基本组成单位

学生活动:阅读教材DNA分子的化学组成部分并讨论DNA分子化学组成的部分知识。

教师出示DNA分子化学结构的挂图，让学生分组讨论以下问题:

a.DNA分子为什么属于高分子化合物(从元素组成和分子量上考虑分析)? b.组成DNA分子的基本单位是什么?

c.构成DNA分子的基本单位有几种?分别是什么? d.DNA分子是由几条脱氧核苷酸长链组成的? 在学生讨论回答的基础上，教师进行综述: DNA分子是—种高分子化合物，它的基本单位是脱氧核苷酸（如下图），总共有四种，分别叫腺嘌呤脱氧核苷酸(A)，鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)；每种脱氧核苷酸都是由三部分组成:即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。DNA分子不仅具有一定的化学结构，还具有其特殊的空间结构。

组成脱氧核苷酸的含N碱基：A、T、G、C，碱基不同则脱氧核苷酸的种类不同

（二）、DNA分子的结构 教师讲述: 既然我们已经知道了DNA是由脱氧核苷酸构成，那么这些脱氧核苷酸具体是怎样组成DNA的呢？组成的DNA又具有怎样的结构呢？

选出小组代表，展示并讲解课前制作的DNA平面结构图。DNA分子的空间结构是怎样的呢？

介绍DNA分子双螺旋结构模型的提出。1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程，激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度，培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。

1.DNA分子的结构

提出者：沃森和克里克（1953年）结构：双螺旋结构

2.脱氧核苷酸组成DNA分子的过程，具体过程用PPT展示 提出疑问: a.DNA分子的空间结构具有什么特点? b.DNA分子结构中的碱基互补配对原则是什么? c.为什么碱基互补配对必须是A与T配对，G与C配对?

学生在阅读教材、讨论的基础上回答上述问题。教师对学生的回答给予肯定并作点拨。

（1）.DNA分子是由两条链组成的，这两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；碱基排列在内侧。

（3）.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基配对遵循碱基互补配对原则。

碱基互补配对原则:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。

拓展：A与T、G与C 配对的原因:(1)嘌呤碱是双环化合物,占的空间大；嘧啶碱是单环的、占的空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。

(2)由于A与T通过两个氢键连结，G与C之间通过三个氢键连结，这样使DNA的结构更加稳定。

（三）、DNA分子的结构特性

1.多样性：由于碱基排列顺序不同，所以DNA分子有多样性，由n对碱基组成的DNA分子中，DNA分子的种类为4.2.特异性:不同的DNA分子具有不同的碱基顺序

3.稳定性：通过碱基互补配对后用氢键连接两条链，所以具有稳定性。

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七、课堂小结

在教师指导下由学生进行总结，形成完整知识体系。DNA分子的化学组成，DNA分子的结构及结构特点。

八、课堂练习

九、布置作业

十、教学反思

本节课可以与DNA的自我复制结合在一起，继续用模型制作的方法探究DNA的复制规律，组成两节实验连排的课，这样知识比较完整，而且有知识深度的递进，学生的思考空间也比较大，能锻炼他们的思维品质和科研意识。

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。