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哈市高中第六批中青年骨干教师
《DNA的结构和复制》教学设计
课题：DNA的结构和复制
学校：双城兆麟中学
教师：李永强
教龄：10年
教学目标
1、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。
2、通过学习DNA的结构和复制的知识，培养学生观察能力、分析归纳能力和综合运用知识的能力。
3、培养学生树立结构和功能相统一的观点。
教学重点：DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程
教学难点：DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程
教学方法：观察法、讨论法、谈话法、分析法
教学用具：DNA的双螺旋结构模型、挂图
教学程序
组织教学：听轻音乐
导入新课：
●上一节课我们了解了科学家们是怎样通过“噬菌体侵染细菌的实验”，证明了DNA具有遗传物质的两个特点，从而证明DNA是遗传物质的。作为遗传物质的DNA还应该具备什么特点呢？
○遗传物质还应具备另外的两个特点：分子结构具有稳定性和可变性。▲通过联想、回忆，让学生领会作为遗传物质DNA分子的特点。
●好。那么，DNA在结构上是否具有这样的特点呢？这正是我们这节课要解决的问题。
（教师板书课题）
●沃森和克里克于1953年提出了著名的DNA双螺旋模型，为合理解释遗传物质的各种功能奠定了基础,为了便于说明DNA的结构，我们先来了解一下DNA的化学组成。那么，组成DNA的化学元素都有哪些？基本组成单位是什么？都由什么来构成？ ○组成DNA的基单位是脱氧核苷酸，组成它的基本物质有三种，组成元素有五种。▲提示学生将C、H、O三元素与核糖、P元素与磷酸、N与碱基联系起来，以便于学生理解构成DNA分子的五种元素。
●由于组成DNA分子的脱氧核苷酸的含氮碱基有四种，它们是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C），所以构成DNA分子的基本单位应有多少种？分别是什么？这些基本组成单位是如何连接起来的？形成什么样的结构？
○组成DNA分子的基本单位共有四种，分别是：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核
苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。由很多个脱氧核苷酸可以聚合起
来形成脱氧核苷酸长链。
●教师在进行总结之后，强调DNA分子不仅具有一定的化学组成，还有其特殊的空
间结构，那就是具有规则的双螺旋结构。接着，教师出示DNA双螺旋结构模型，让学生进行观察，并鼓励学生尝试着对双螺旋结构的特征进行描述。然后，师生
共同总结概括DNA双螺旋结构特点。
○通过观察、分析、讨论，总结出DNA分子的结构特点，主要有三个方面（略）
▲在层层设疑、释疑的基础上，帮助学生搭建有关DNA分子结构的知识体系。即
构成DNA分子有五种化学元素、三种物质、四种基本单位、两条脱氧核苷酸长链
和一种双螺旋结构，以便于学生理解和记忆。
●引导学生观察在DNA双螺旋结构模型中，一条链中的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总
数有何关系？对应关系如何？
○嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等，并且腺嘌呤总与胸腺嘧啶相配对，鸟嘌呤总
与胞嘧啶配对。
●很好。在双链DNA分子中，一条链中的A与另一条链中的T相对应，一条链中的G
与另一条链中的C相对应，这种碱基间的一一对应关系称为碱基互补配对原则。
那么，若从碱基数量的角度看，双链DNA分子有何特点呢？
〇A=T，G=C。
●对了。由此还可以推导出（A+G）/（T+C）=1，并且（A+T）/（G+C）的比值具有
物种的特异性，也就是对不同种生物来说，其比值是不一样的。
●对照模型，DNA分子的这种双螺旋结构从位置上看：主链在外（磷酸和脱氧核糖
交替连接），侧链在内（碱基对），形成了稳定的空间结构；从成分上看主链稳
定，侧链可变，侧链成分的可变性导致了物种的差异性。DNA分子结构的特点与
其结构的特性（稳定性和多样性的）是相联系的。那么DNA分子都有哪些特性呢？
●接着，教师启发学生说出DNA的几点特性。
○通过讨论，总结出DNA分子的结构特性，有三点：稳定性、多样性和特异性。
▲以阅读、讨论等形式引导学生分析问题，解决问题，能充分地发挥学生的主观能
动性，培养学生语言表达能力和思维能力。
●DNA分子不仅具有一定的结构，还有相应的功能，下面我们来进一步学习DNA复制
方面的内容。那么，DNA分子复制的含义是什么？DNA分子复制的时间？有丝分裂和
减数分裂过程中分别发生在什么时期？
○以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA分子的过程，称为DNA分子的复制。对有丝
分裂来说，DNA分子的复制发生在细胞分裂间期；而减数分裂则发生在第一次分裂
前的间期。
▲自然导入，承上启下。采用启发式的提问方式，引导学生进行分析和总结。
●回答得很好。下面，请同学们对照图，结合教材的叙述，思考一下DNA分子复制的大体过程如何？
○分三步进行。具体过程（略）
●好。从DNA分子复制的具体过程看，需要哪些基本条件？
○能量、原料、模板、酶。
●对了。那么，DNA分子在复制方式上有哪些特点？
○所产生的每个新的DNA分子中都含有亲代DNA分子的一条母链。
●概括得非常好。这种DNA分子的复制方式，称为半保留式复制。接下来，大家再
想一下，DNA的分子结构为DNA分子复制提供了什么样的分子基础？或一般情况
下，为什么DNA分子复制能够准确无误地完成？
○DNA分子独特的双螺旋结构和碱基互补配对能力，为DNA分子复制提供了分子基
础。
▲使学生明确DNA分子复制的大体过程；需要的基本条件；复制特点。然后启发通
过分析DNA复制过程及其特点，领会DNA分子独特的双螺旋结构和碱基互补配对能力
与复制的密切关系。
●DNA分子复制有什么重要意义？
○通过DNA分子的复制过程，使亲代的遗传信息传递给子代，从而使前后代具有一
定的连续性。
▲让学生通过分析子代DNA与亲代DNA的碱基序列的特征，明确DNA自我复制的意义。
●小结：这节课通过学习DNA的化学组成、空间结构和DNA分子复制等方面的知识，使我们对于作为遗传物质DNA的特点和功能有了更深的理解，这些都是我们今后
学习有关基因控制蛋白质的合成、基因突变等知识的基础。
【说明】●表示教师活动○表示学生活动▲表示设计意图
巩固练习：附后
板书设计：
二、DNA的结构和复制
（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、复制的过程
3、复制的意义
巩固练习：
一、填空题
1、组成DNA分子的基本组成单位是，它是由一分子、一
分子、和一分子组成。
2、DNA分子中的和交替连结，排列在外侧，构成基本
骨架，排列在内侧，两条链上碱基通过连结起来，形成，DNA的空间结构是。
二、选择题
1、根据碱基互补配对原则，且A≠C时，下列四个式子中，正确的应该是
A、（A+T）/（G+C）=1B、（A+C）/（G+T）≠
1C、（A+G）/（T+C）=1D、（G+C）/（A+T）=
12、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、鸟嘌呤和胸腺嘧啶B、鸟嘌呤和尿嘧啶
C、鸟嘌呤和胞嘧啶D、腺嘌呤和尿嘧啶
3、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/T4、DNA分子中的某一区段上有300个脱氧核糖和60个胞嘧啶，那么该区段胸腺嘧啶的数量是
A、90B、120
C、180D、2405、具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
A、60个B、80个
C、120个D、180个
6、下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的A、若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等
B、若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链中G的数目为C的0.5倍
C、若一条链A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为2∶1∶4∶
3D、若一条链的G∶T=1∶2，则另条链的C∶A=2∶
17、某生物的DNA分子上，基因a的一条链中，（G+T）/（C+A）=0.8；基因b的一条链中，（A+T）/（G+C）=1.25。那么，和它们互补的链中相应的碱基比例依次为：
A、1.2、0.8B、0.8、0.8
C、1.25、1.25D、1.25、0.8
