制作DNA双螺旋结构模型的教学设计Word文件下载.doc
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该实验成败的关键是连接。
【学情分析】
学生在学习了相关的遗传物质的结构和功能之后,对DNA有了初步的了解,但是对于双螺旋结构的巧妙之处还是不能很好的掌握和理解,因此通过这个实验,怎样引导才能使学生对DNA知识有更深的理解是本课的关键所在。
二、教学目标
【知识目标】
(1).初步学会制作DNA双螺旋结构模型,掌握制作技术。
(2).进一步理解和掌握DNA分子的结构。
(3).理解碱基互补配对原则。
【能力目标】
(1).通过引导学生进行动手操作,并进行实验观察,培养学生投身科学实验的参与精神;
(2).通过组织学生活动,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;
【情感态度与价值观目标】
(1).培养学生科学探究的精神和严谨的科学态度;
(2).培养学生用微观和宏观的不同角度来看待生物中的一些现象。
三、教学重难点
1、加深学生对碱基互补配对原则的理解
2、理解DNA的多样性和特异性
3、掌握制作“DNA双螺旋结构模型”的技术。
实施方案:
①对每小组进行关键步骤指导;
②对连接方式进行讲解;
板书说明制作的程序和重要环节;
④诱导学生理解各步骤的连接及原理。
为了加深学生对知识的理解和应用,在学生动手操作的过程中,不能让他们按照模型里的说明书进行组装和操作,而是应该由教师给出一定的要求,让学生按照教师的相应的要求进行操作。
比如组装的顺序可以设计如下:
脱氧核糖核苷酸→脱氧核糖核苷酸链→双螺旋结构。
另外,不同的小组分别组装不同碱基对排列顺序的DNA模型。
四、实验实施准备
【教师准备】
硬塑方框2个(长约10cm),细铁丝2根(长约0.5m),球形塑料片(代表磷酸)若干,双层五边形塑料片(代表脱氧核糖)若干,4种不同颜色的长方形塑料片(代表4种不同碱基)若干,粗铁丝2根(长约10cm),订书钉。
【学生准备】
1.预习实验“制作DNA双螺旋结构模型”,了解DNA结构的相关信息。
2.进行分组。
3.以组为单位展开交流学习,总结DNA双螺旋结构的组成、特点等知识。
通过课前准备,学生进一步提高学习兴趣,再次激发实验探究的热情;
较大程度上节省了课堂时间;
为探究实验的成功打基础。
五、教学方法
【教法】分析评价法、直观演示法
【学法】自主学习法、合作交流法
六、教学媒体
黑板、多媒体计算机
七、课时安排
由于该实验内容较为简单,无需提前进行预实验,故时长为一课时(40min)
八、教学过程
程序及时间安排
教师行为
预设学生
活动
设计意图
提出问题引入课题
5min
提出问题:
什么是生物主要的遗传物质?
科学家通过什么实验得以证明?
2.这种物质具有什么样的结构?
是谁发现的?
具有什么划时代意义?
想要解决以上的问题,同学们先完成课件上的【基础知识】。
幻灯片出示。
【基础知识】
1.组成DNA的基本单位是____________,它是由_____________、_____________、____________构成,这几种物质之间的连接方式可用图表示如下:
答案:
脱氧核苷酸 一分子含氮碱基 一分子脱氧核糖 一分子磷酸
2.在DNA分子中,每个脱氧核苷酸之间是在_____________部位连接成长链。
脱氧核糖和磷酸
3.DNA分子两条长链的方向是__________________________,它们之间的碱基按____________即A(_____________)一定与______(________)配对;
______(_______)一定与__________(___________)配对并靠___________键相连接。
DNA分子的立体构型是_________________________。
反向平行 碱基互补配对原则 腺嘌呤 T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) 氢 规则的双螺旋结构
思考
思考、回答问题
激发学生学习的兴趣及探究热情,主动思考
回顾基础知识
实验探究
20min
现在我们大家共同来进行试验一个课题“制作DNA双螺旋模型”。
1.实验原理
首先请同学说出本实验的原理。
教师对学生的回答做出表扬并完善答案:
(1)DNA双螺旋结构组成成分含有磷酸、碱基、核苷酸;
(2)DNA双螺旋结构以4种碱基,按碱基互补配对的原则(3)碱基与磷酸基团之间以3,5磷酸二酯键进行连接;
而碱基与碱基之间以氢键进行连接。
2.引导学生进行探究实验的思考
(1)自主设计。
让学生设计模型的样式,并根据学生的设计进行点评。
(2)提出问题。
本实验进行中需要注意哪些问题?
让学生小组讨论,形成小组的实验方案,设计出实验图。
学生回答问题,然后由兴趣小组成员展示实验图,并解释此设计的构思。
(3)实施实验。
注意事项:
按照实验方案分工合作,教师实验进行引导建议,实验过程中注意安全。
学生回答
讨论、思考
激发学生的探究思维
对模型制作进行点评打分
10min
学生们相互之间进行点评打分:
打分的原则如下:
1.科学性:
要能够体现DNA的分子结构特点。
包括DNA分子各个组件的比例是否科学,能否体现出碱墓配对的情况,能否灵活转动成双螺旋,以及每个螺旋中的碱基数目是否正确等等。
2.艺术性:
要美观大方。
3.创造性:
要能够突破老师或课本上提供的材料和制作方法。
4.实用性:
便于拆卸,便于保存,能够反复使用。
5.超前性:
利用该模型还可以作为DNA分子复制的适宜模型。
课堂训练:
如下图所示,下列制作的DNA双螺旋模型中,连接正确的是()
思考、讨论
认同生物学知识在实践,并培养其在多方面综合考虑问题的习惯。
结束
min
讨论①:
作为遗传物质,应该储存有大量的遗传信息。
DNA分子只含有4种脱氧核苷酸,它是怎样储存足够量的遗传信息的?
讨论②:
作为遗传物质,应该能够精确地复制自己。
设想一下,DNA分子是如何复制自己的?
引起学生思考,激发兴趣
板书设计
DNA双螺旋结构
一、DNA双螺旋结构模型的设计与讨论
二、DNA双螺旋结构模型的制作
九、教学设计反思
本实验课,经过以上这样的教学设计之后,我觉得可以达到以下几个目的:
Ⅰ、可以排除学生简单的按照模型说明书上的图示进行模仿,使他们能动手动脑相结合,符合新课程对教学行为的要求,教师真正起到了主导的作用,也真正体现出了学生的主体性;
Ⅱ、经过几个小组组装出的不同的DNA的比较。
Ⅲ、通过教师给出具体的要求,比如一条脱氧核糖核苷酸链上的碱基排列顺序,这样不仅可以加深学生对DNA多样性的理解,对于今后解决“某DNA含有100个碱基,这样的DNA可以有多少种?
”会有更多的体会。
同时,通过讲练结合,使知识落实的更加到位。
因此,这节实验课经过这样的教学设计之后,更加符合新形势下新课改的要求,也更能体现新课标的精神。
十、本实验近十年参考文献
1.向义和.“DNA双螺旋结构是怎样发现的”.《物理与工程》2005年02期
2.吴圣潘.制作DNA双螺旋结构模型实验材料的筛选.《生物学教学》2009年第05期
十一、近十年相关考题
(2012山东)5.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。
用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。
下列叙述正确的是
A.该过程至少需要3×
105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:
49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
【答案】C
(2012四川)2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆菌的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。
下列叙述正确的是()
A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物
B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等
D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶
【答案】B。
(2012江苏)2.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是()
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
【答案】B
(2012福建)5.双脱氧核苷酸常用于DNA测序,其结构与脱氧核苷酸相似,能参与DNA的合成,且遵循碱基互补配对原则。
DNA合成时,在DNA聚合酶作用下,若连接上的是双脱氧核苷酸,子链延伸终止;
若连接上的是脱氧核苷酸,子链延伸继续。
在人工合成体系中,有适量的GTACATACATC的单链模板.胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸,则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()
A.2种B.3种C.4种D.5种
【答案】D
(2011上海)27.某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A:
T:
G:
C=1:
2:
3:
4。
下列表述错误的是
A.该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变
B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C.该DNA分子中4种碱基的比例为A:
C=3:
7:
7
D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
(2010上海)4.细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A,则该片段中
A.G的含量为30%B.U的含量为30%
C.嘌呤含量为50%D.嘧啶含量为40%
(2010江苏)1.下列关于核酸的叙述中,正确的是
A.DNA和RNA中的五碳糖相同
B.组成DNA与ATP的元素种类不同
C.T2噬苗体的遗传信息贮存在RNA中
D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
(2009广东)24.有关DNA分子结构的叙述,正确的是
A.DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
B.DNA单链上相邻碱基以氢键连接“汉水丑
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