第2节 DNA分子的结构

苏保龙

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）09-0172-01

一、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。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；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科学家对科学理论的认识过程和方法，是进行诱思探究教学的极好素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，整合教材资源，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在动手探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。

二、学情分析

授课班级学生三个层次都有，基础知识掌握程度不一样，思考，归纳总结，语言表达能力也有差异。因此，在教学实施过程中，导向性信息的设计应该有所区别，比如：复习核苷酸的类型和结构式意图，竞赛班学生以自己回忆为主，而重点班学生则应以阅读，组内成员相互考查为主。但在动手制作模型上，班级之间的差别性可以不予考虑。

三、学习目标

1.知识目标：概述DNA分子结构的主要特点。（理解水平）

2.能力目标：制作DNA分子双螺旋结构模型。（独立操作水平）

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。（经历感受水平）

四、教学重点，难点

1.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。

2.教学难点：DNA分子结构的主要特点。

五、教学设计的基本理念

本节课以陕西师范大学张熊飞教授的“诱思探究教学论”为依托，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。

六、教学过程

（一）重温构建过程，初步体会特点

请认真阅读教材P47-48“构建DNA双螺旋结构模型的故事”，独立思考下面的问题，如果有需要，可以同桌之间相互交流，形成统一认识后举手发言（发言时用自己的语言进行概述）

1.沃森、克里克是采用什么方法研究DNA结构的？

2.沃森和克里在构建模型的过程中利用了他人的哪些经验和科学成果？涉及到哪些学科的知识？这对你理解生物科学的发展有什么启示？

3.沃森和克里克先后分别构建了怎样的模型？

4.他们构建的模型为什么最终被认可？

（二）动手合作建模，探究结构特点

1.动手合作建模

请同学们按照下面的操作构建DNA的模型（4个脱氧核苷酸对）

（1）仔细观察学案预习部分的脱氧核糖（注意示意图中的氧），碱基，磷酸的结构式意图，以及脱氧核苷酸的结构式意图（注意三种组成成分的连接位置），然后迅速认识所给材料（注意：使用前不要材料相互混合）

（2）根据以上识别，利用材料迅速组装一个脱氧核苷酸模型（注意三种组成成分的连接位置）

（3）根据学案中的脱氧核苷酸长链示意图，组装一条脱氧核苷酸长链（四个脱氧核苷酸长度）（注意：脱氧核苷酸间是怎样链接的）

（4）构建脱氧核苷酸双链，從上至下记录本组的碱基对顺序（制作提示：在已组装出的脱氧核苷酸长链基础上，根据碱基互补配对原则逐个添加脱氧核苷酸，从而形成双螺旋长链）

2.学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价，展示成果。

（1）根据自己构建的“DNA分子双螺旋结构模型”，描述DNA分子双螺旋结构的主要特点，举手发言。

（2）6个小组汇报自己的所制作的模型的碱基对顺序，思考后举手回答以下问题：DNA分子差异表现在哪方面？全班同学的模型的碱基对顺序比较后，你可以得出何种结论？

3.观察较完整的“DNA分子双螺旋结构模型”，再次体会其主要特点。

（三）观察统计，归纳数量规律

认真观察模型，统计10个碱基对的一段DNA片段，如实记录以下数据：每条脱氧核苷酸链中的各种碱基数量，然后比较数据，归纳数量规律，举手回答。

1.A1= G1= ，C1= ， T1= .

A2= ， G2= ， C2= ，T2= .

由上可知，A1= ，A2= ，从而推出，整个DNA分子中 = .

G1= ，G2= ，从而推出，整个DNA分子中 = .

2.根据以上推导，在双链DNA分子中，所有的嘌呤碱之和 所有的嘧啶碱之和，即A+G/C+T= 。

3.根据不同的碱基比例进行计算。（要求书写推导过程）

例1：在一个DNA分子中，若1链A1+G1/C1+T1=1/2，则在互补的2链中，A2+G2/C2+T2= ，在整个DNA分子中，A+G/C+T= 。

例2：在一个DNA分子中，若1链A1+T1/C1+G1=1/2，则在互补的2链中，A2+T2/C2+G2= ，在整个DNA分子中A+T/C+G= 。

七、教学反思

授课过程中，问题主要发生在制作DNA双螺旋结构的模型过程中，很多小组能迅速准确制作，而有的小组制作速度慢，究其原因是没有对制作步骤的导向性信息认真阅读以及小组成员缺乏配合，这要求在今后的教学中要注重引导学生养成认真阅读导向性信息的习惯，以及合理分配学习小组，加强小组合作探究的学习指导。