基因的本質(zhì)

教學(xué)目標(biāo)：通過制作脫氧核苷酸和dna結(jié)構(gòu)模型的活動(dòng)，使學(xué)生理解dna的分子結(jié)構(gòu)，理解dna空間結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)和dna分子的多樣性、特異性和穩(wěn)定性，通過了解科學(xué)家的研究過程，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，從而體驗(yàn)探究的樂趣和獲得成功后的喜悅，學(xué)會(huì)科學(xué)的探究方法。

教學(xué)重點(diǎn):理解dna立體結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

教學(xué)難點(diǎn)：分析dna結(jié)構(gòu)中的堿基數(shù)量關(guān)系及dna分子的多樣性。

教學(xué)方法：制作模型、實(shí)驗(yàn)、探究式學(xué)習(xí)法。

課前準(zhǔn)備：每位同學(xué)準(zhǔn)備四張邊長為10 cm不同顏色的硬卡紙，并用其中一張白色的剪出4個(gè)等大的五邊形，用一張黃色的剪出四個(gè)直徑為1.5 cm的等大的圓，用粉色和綠色卡紙分別剪成長8 cm、寬1.5 cm的長條，并按照虛線圖示剪成下面的形狀。

導(dǎo)入新課（情景創(chuàng)設(shè)）

教師：同學(xué)們，矗立在北京海淀區(qū)中關(guān)村村創(chuàng)業(yè)大廈前的城市雕塑──中關(guān)村的“麻花”，成為世人矚目的標(biāo)志。然而，就是這個(gè)雕塑曾引發(fā)一起糾紛案件，那就是北京市海淀區(qū)法院受理的北京世紀(jì)盛典文化藝術(shù)交流有限公司起訴北京大學(xué)dna雕塑合同糾紛案（教師對(duì)案情進(jìn)行簡短介紹）。

看完圖片，聽完案情介紹，同學(xué)們又什么想法呢？

有同學(xué)會(huì)問：案件的發(fā)生是由于dna的空間結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向的問題，dna到底有什么樣的化學(xué)組成和空間結(jié)構(gòu)呢？就是這樣兩條鏈嗎？為什么要在這里制作一個(gè)dna結(jié)構(gòu)的雕塑呢？

新課教學(xué)

第一部分：dna的研究

教師：1869年德國生物化學(xué)家米歇爾最早發(fā)現(xiàn)dna這種化合物的存在。在之后的近一個(gè)世紀(jì)里，許多科學(xué)家進(jìn)行了大量的研究和探討，分析dna的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成，并努力探索這蘊(yùn)涵生命奧秘的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，希望揭開dna結(jié)構(gòu)的神秘面紗。

同學(xué)介紹在網(wǎng)上查到資料：1944年，發(fā)現(xiàn)的dna（脫氧核糖核酸）可能攜帶遺傳信息。1953年英國科學(xué)家沃森和克里克推斷出dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

第二部分：跟隨科學(xué)家研究足跡，認(rèn)識(shí)dna的結(jié)構(gòu)

教師：在沃森和克里克之前，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了dna的化學(xué)成分是由脫氧核苷酸組成，每分子的脫氧核苷酸又是由三個(gè)分子組成。

學(xué)生：是由一分子脫氧核糖、一分子含氮的堿基和一分子磷酸基組成。

教師：看課件學(xué)習(xí)三個(gè)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)理解它們是如何形成脫氧核苷酸的。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自己制作四種脫氧核苷酸

脫氧核苷酸間通過脫水縮合連在一起成為多核苷酸鏈。

教師：人們雖然已經(jīng)知道了dna的化學(xué)成分，但是脫氧核糖、磷酸和四種堿基是如何組成多核苷酸鏈的，卻一直未達(dá)成一致的意見。

學(xué)生活動(dòng)：我們先試著把自己制作的四個(gè)脫氧核苷酸連成長鏈，找?guī)讉�(gè)同學(xué)說明他的四個(gè)核苷酸是怎樣排序的，并提示同學(xué)思考。

你手邊的四個(gè)四種核苷酸能排成多少種順序？如果有足夠的四種核苷酸仍舊排成4個(gè)核苷酸構(gòu)成的鏈，排列方式應(yīng)有多少種？如果用足夠的四種脫氧核苷酸連成一條由4 000個(gè)脫氧核苷酸形成的一條脫氧核苷酸長鏈，那么，能形成多少種排序不同的脫氧核苷酸長鏈呢？

教師：這樣可以蘊(yùn)藏?zé)o窮信息的脫氧核苷酸長鏈到底是怎樣組成dna分子的呢？近百年來科學(xué)家沒有找到能被人們公認(rèn)的答案，當(dāng)時(shí)有的知名科學(xué)家曾提出dna的三鏈、四鏈模型，沃森和克里克也曾試圖著做了三鏈結(jié)構(gòu)，但都被科學(xué)界否定了。

學(xué)生介紹：直到富蘭克林拍攝了一張dna纖維b型照片，當(dāng)沃森看到這張片子時(shí)激動(dòng)得話也說不出來了，他的心怦怦直跳，因?yàn)閺倪@張片子上完全可以斷定dna的結(jié)構(gòu)是一個(gè)螺旋體。當(dāng)沃森騎著自行車回到學(xué)校，進(jìn)門的時(shí)候，他已打定了主意要親自制作一個(gè)dna雙鏈模型。沃森認(rèn)為，自然界中的事物，如機(jī)體內(nèi)部的各種器官和細(xì)胞內(nèi)的染色體都是成雙成對(duì)的，dna分子可能是一種雙鏈結(jié)構(gòu)。他的這種想法得到了克里克認(rèn)可。于是他們兩人便想盡辦法用紙和鐵絲制作模型�！�