DNA的结构和复制说课

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《DNA的结构和复制》说课材料
一、说教材
本节内容是高中生物必修教材第五章第一节第2小节，在教材中属于难度较大的一部分内容，它与前面学过的第一章的知识，有关细胞的化学成分和细胞分裂相联系，同时也是学习后面有关基因控制蛋白质的合成和基因突变知识的基础。因此，根据教学大纲的要求，教材内容的特点，素质教育的需要和学生的实际情况，确定如下几项教学目标：
1、知识目标
（1）让学生理解DNA分子的化学组成、结构特点和特性；
（2）让学生掌握DNA分子复制的含义、复制的过程和复制的意义。
2、能力目标
（1）通过对DNA分子的结构和复制的学习，让学生掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法；
（2）培养学生观察、分析、推理和总结概括的能力。
3、德育目标
通过对DNA结构和功能的学习，让学生树立结构和功能相统一的观点。
本节教材中有关DNA的双螺旋结构是学生理解遗传学基本理论的重点，甚至对于学生理解后面的有关DNA的复制、基因控制蛋白质的合成、基因突变等知识都是非常重要的基础。由于教材中直接给出了DNA双螺旋结构模型，而这个模型本身涉及到了学生还没有接触的化学知识，同时还要求同学具有一定的空间想象力。因此，对于DNA分子的双螺旋结构的理解，也是本节课的难点。
由于这节课内容抽象、不易理解，根据教材的这种特点，我主要借助直观教具——DNA的双螺旋结构的模型进行教学，这样能使枯燥乏味的知识变得形象生动起来，也便于突出重点，突破难点。
在教学方法的选择方面，我主要采用了观察法、分析法、谈话法和讨论法，使课堂气氛能更加活跃。这样也可将抽象的问题具体化，复杂的问题形象化，充分发挥学生的主观能动性，促使学生积极参与思维，基本上体现了素质教育的主导思想。
在指导学生学习方面，侧重于让学生通过阅读自学、分组讨论等方式，培养他们的自学能力和参与意识，实现由学会到会学过程的转变。

二、说教学程序
首先是导言，我是这样设计的：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DNA具有遗传物质的两个特点，从而证明DNA是遗传物质的。“那么，作为遗传物质的DNA还应该具备什么特点呢？”学生这时可以通过回忆说出：“遗传物质还应具备另外两个特点，那就是分子结构具有稳定性和可变性。”那么，DNA在结构上是否具备这样的特点呢？这正是我们这节课要解决的问题。这样的导言设计，过度自然，能起到承上启下的作用。
其次，关于DNA分子结构的教学，先让学生理解有关DNA分子的化学组成，主要通过提问的方式进行，让学生复习原有的知识，引导同学分析DNA的五种基本元素组成(C、H、O、N、P），三种基本物质（磷酸、脱氧核糖、含氮碱基）组成，四种基本结构单位（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），以及化学结构等。在复习提问的基础上，再结合课本中的DNA分子的基本结构单位图解，使学生明确四种脱氧核苷酸的根本区别在于含氮碱基的不同，它们以聚合的方式形成多核苷酸长链。
在讲解DNA双螺旋结构时，先让学生观察DNA的立体结构模型，使学生对双螺旋结构具有大体上的认识，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，师生共同总结：从外观上看，两条长链上的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，这种结构是稳定不变的，是构成DNA分子结构的稳定性因素之一。其内侧两条链上的碱基间通过氢键连接起来，形成碱基对，而碱基对的排列顺序是可变的，这便形成了DNA分子结构的多样性。通过这样的引导分析，使学生对于DNA的结构特点和特性，有了更进一步的理解。在介绍碱基互补配对原则时，要着重强调，从碱基数量上看，双链DNA分子有一个突出的特点，那就是：腺嘌呤碱基总数等于胸腺嘧啶碱基总数，鸟嘌呤碱基总数等于胞嘧啶碱基总数，即A=T、G=C，由此可推导出（A+G）/（T+C）=1，另外，还要补充说明（A+T）/（G+C）的比值具有物种的特异性。也就是说，不同种生物的DNA分子，其比例式的比值是可变的。这些内容的补充有助于加强学生的应用能力，特别是有关碱基含量计算方面的题目，若能熟练掌握一般规律，解题时也就非常顺利了。
总的来说，对于DNA结构的教学，我是按照这样的知识链展开的：五种元素→三种物质→四种单位→两条链→一个双螺旋结构。
有关DNA分子复制的内容，先向学生介绍DNA复制的概念，然后让学生说出活细胞中DNA分子复制的时间，引导学生联想过去学过的有丝分裂和减数分裂（有丝分裂发生在分裂间期，减数分裂发生在减数分裂第一次分裂前的间期）方面的知识。接着，让学生通过阅读教材、结合挂图，概括出DNA分子复制的过程，大体上分三个阶段，复制需要的模板、原料、酶和能量等基本条件；以及边解旋边复制、半保留式复制等特点。然后，启发学生通过分析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其复制的密切关系。另外，还应强调指出，双链DNA分子复制时，解开的两条链分别都可以作为模板，以便区别于基因控制蛋白质合成时，只以其中一条链为模板的情况。最后，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：可采用师生共同进行总结的方式，这样活动起来会更加和谐、自然，还有助于学生对基础知识的进一步理解和掌握。
巩固练习：根据学生的不同层次，主要设计了两种题型：填空题和选择题。对于填空题部分，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；对于选择题部分，则是要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。（附后）
板书设计：采用提纲式的板书，便于学生记忆本节课的主要知识。

二、DNA的结构和复制