DNA分子结构和特点-教学设计

DNA分子结构和特点-教学设计（共15篇）

DNA分子结构和特点-教学设计 篇1

一、教学理念

本节内容的知识较为基础，又是分析讲解结构及特点，因此运用数学中常用的“点、线、面、体”的方法来逐步进入，层层递进地引导学生认识DNA的分子结构和特点。通过小组合作探究的方式，使学生能在此过程中体验科学探究的过程，最后在小组间的交流、比较和归纳中水到渠成地得出DNA分子结构的主要特点。再辅以物理模型的展示，给学生一个感性认识，使学生对知识有了更深的理解。

二、学习者分析

本节课的教授对象是高二年级的学生，他们已经学习了核酸的元素组成等基础知识，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成等相关知识，在上节课中也懂得了DNA是生物主要的遗传物质，这些都为本节课新知识的学习提供了必要的知识储备。学生在上节课学习了DNA是主要遗传物质之后，自然会产生类似“DNA凭什么可以成为遗传物质？”的疑问，这就激发了学生学习本节内容甚至学习生物的兴趣。

然而高二的学生尽管具备了一定的认知能力，但其思维的目的性、连续性和逻辑性还不完善，因此需要教师正确适时地加以引导；其次，学生更容易接受形象直观的知识，其空间想象力不足，所以在学习本节内容是有必要通过直观的模型构建或辅以动画、视频来帮助学生理解。

群体特征：异质程度高，规模为一个班级，整体印象积极好表现。

三、教材分析

本节课选自浙科版高二《生物学》必修二第三章第二节，内容包括DNA的分子结构、DNA分子的结构特点以及DNA的特性。本节课在学生学习了DNA是主要的遗传物质之后，进一步阐述DNA分子作为主要的遗传物质到底如何携带遗传信息，引发学生对科学本质的探究。虽然学生对这一方面的知识没有过多接触，但知识结构较为清晰，具有一定逻辑性。同时，本节课的学习也为接下去了解DNA分子的复制、遗传信息的表达打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。

四、教学目标

1、知识目标：简述DNA的分子组成；概述DNA分子结构及其特点；举例说出DNA的特性在生活中的运用；

2、能力目标：通过对DNA双螺旋模型建立科学研究方法的学习能够独立自主地建立模型，提高观察、探索以及动手操作能力；养成看图分析问题的能力；

3、情感目标：认识到多学科合作探究的重要性，体会科学探索的艰辛，树立科学的价值观。

五、重点与难点分析

1、教与学重点：概述DNA分子的结构及其特点；理解DNA双螺旋结构；

2、教与学难点：DNA分子结构特点的分析；尝试解释DNA分子的特性。

六、教与学的方法 以讲授法为主，多媒体与物理模型辅助，小组讨论，独立思考，真题复习加深理解。

七、教学准备

收集与DNA相关的时事资料或生活实事，DNA双螺旋结构的物理模型，制作与课题相关的多媒体课件。

八、教学过程

1、创设情境，导入新课

利用生活实事创设情境：李某向哺乳期妻子张某提出离婚，按照法律，丈夫不能向哺乳期妻子提出离婚，可是法院竟判张某赔偿李某14.5万元，因为李某发现孩子不是他亲生的。教师提出问题：李某是怎样发现的呢？（预设答案：DNA鉴定），我们之前学习到DNA是主要的遗传物质，因此DNA鉴定是一种好办法，教师进一步提问：DNA为什么能作为主要遗传物质呢？要解决这个问题，就要学习本节课内容：DNA的分子结构和特点。

2、明确DNA的分子组成

请学生独立自主地阅读教材内容，简单认识DNA的分子组成，提问：①DNA的基本组成元素有哪些？（预设答案：C、H、O、N、P）②DNA分子的基本组成单位是什么？有哪些部分物质组成？（预设答案：脱氧核苷酸。由磷酸、脱氧核糖、碱基组成）③脱氧核苷酸有几种？分别是？（预设答案：4种，A、T、G、C）。学生根据自身基础以及自学的知识很容易能回答上述问题，在教师的引导下，请全班学生大声读出每一种脱氧核苷酸的名称，并请同学们尝试画出DNA的基本单位，教师在黑板上画出脱氧核苷酸的结构。

3、探索DNA分子的结构特点

给学生分组后，教师引导学生从“点、线、面、体”学习DNA分子的结构特点: ② 点：请学生再次说出DNA的基本组成单位，及时强化知识点，加深记忆； ②线：请小组合作探究刚才画出的一个脱氧核苷酸如何连成一条？在学生讨论的过程中请几个画得具有代表性的小组去黑板上展示讨论结果，教师请全班同学检查是否有错误并作出正确图形与解释；

③面：请小组合作探究怎样把两条DNA单链连起来并尝试归纳其特点。请小组代表回答后教师解释说明，使学生体验科学探究的过程，并在过程中养成合作探究、积极思考、勇于尝试的科学习惯；

④体：我们知道生物界很有名的沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构，那DNA是怎样从我们刚才说的两条链组成的平面图形变成立体的双螺旋结构的呢？教师展示DNA双螺旋结构的物理模型：先与学生一起认识物理模型的各个组成部分，然后在此基础上引导学生自行总结归纳DNA双螺旋结构的内容，并与学生一起分析模型归纳出DNA的3个特性。通过展示物理模型，增加学生的感性认识，同时也锻炼的学生的观察力和总结归纳的能力。

4、新知巩固，联系反馈

通过ppt上展示的一道关于DNA分子结构及其特点的练习题，请学生们一起回答，指出DNA分子的3个特点与3个特性。再通过3道真题加以巩固新知，从学生的回答中及时进行修正和弥补知识上的不足，完善整体知识体系的建构。

5、课堂小结

在时间许可的条件下，请学生总结本节内容体系。

6、课后练习反馈

布置与本节内容相关的练习，获取反馈信息，及时做好补救教学。

九、教学设计反思

本节课由于较为基础，因此使用了讲授法进行教学，知识点的讲解过程可能会有一些枯燥，因此需要教师及时地调动课堂气氛，在学生分组讨论的过程中，教师也要在教师中游走，注意观察或参与各小组的讨论中。最后使用的DNA双螺旋结构的物理模型带给学生感性认识，体现了直观性的教学原则。

DNA分子结构和特点-教学设计 篇2

“DNA分子的结构”是高中新课程生物必修二第3章第2节的内容,它在教材中有着承前启后的作用。本节课与必修一的“核酸”“细胞增殖”等内容相联系,与此同时,它既对前一节“DNA是主要的遗 传物质”的内 容进行更进一步的 说明,使学生加 深了对遗 传物质的 理解,又为之后学习“DNA分子的复制”“基因表达”等 内容进行必要的铺垫,所以说本节课是高中生物教学的重要内容之一。

在新课标下,教材并没有直接阐述DNA分子的结构特点,而是以科学家研究DNA分子结构的历程为主线(其中主要是以沃森及克里克两位 科学家构 建DNA分子结构模型的故事为主线),逐步向学生提供科学家探索DNA分子结构的背景资料,让学生边分析DNA分子结构特点边逐步构建模型、修正模型。学生在建立模型的探索与发现中,体会模型构建方法及其在科学研究中的意义。

二、教学目标

1.知识目标:通过 DNA 分子双螺旋结构模型的构建历程概述 DNA 分子结构的主要特点。

2.技能目标:尝试构建DNA分子物理模型;体验科学家构建DNA分子双螺旋结构的过程,领悟模型构建方法。

3.情感态度与价值观目标:认同合作、锲 而不舍的精神及勇于承认错误的优良品质在科学研究中的重要性。

三、教学过程

1.创设情境,导入新课

展示“北京中关村高科技园区的DNA雕塑”图片,让学生回答:这是什么?为什么可 以作为高 科技的标志?举例说明DNA在生产生活中的应用。(如刑侦)它的这项功能又是以什么作为基础的呢?引出本节课的主题:DNA分子的结构。

2.展示模型构建历程的背景资料,让学生认识到模型方法的重要作用

简介20世纪30年代科学界进行DNA结构的探索背景,让学生初步认识沃森、克里克等科学家。给 出沃森在《双螺旋———发现DNA结构的故事》一书中的一段话:“鲍林发现的研究方法是什么?通过分析沃森、克里克在研究DNA结构时对模型方法的选择,发现α螺旋并不是仅仅靠研究X射线衍射图谱,其主要方法是探讨原子之间的相互关系。不用纸和笔,他的主要工具是一组分子模型。这些模型表面上看与学龄前儿童的玩具非常相似……用同样的方法解决DNA的问题!我们只要制作一组分子模型,开始摆弄起来就行了。”让学生探讨:鲍林带给沃森什么样的灵感?沃森等科学家在揭示DNA结构的过程中,采用的研 究方法是 什么?通过分析沃森在研究DNA结构时对模型方法的选择学引出模型建构法,同时让学生认识到模型方法在科学研究中的重要作用。

3.回顾旧知,构建 DNA 单体的模型

帮助学生回顾已有的DNA的相关知识,引导学生回答DNA的基本结构单位、每个结构单位由哪几部分构成。之后,向学生提供实验材料,小组合作完成“磷酸→脱氧核糖→碱基→脱氧核糖核苷酸”的模型构建。

实验材料:五边形脱氧核糖,圆形磷酸基团,四种颜色、大小不同的长 方形 (代表四种 碱基,略长的代 表嘌呤,短的代表嘧啶)。

学生构建DNA单体的模型,可以让其感受由简单到复杂、由点到线再到面的模型构建过程,为形成DNA双螺旋结构模型的立体结构打下基础。

4.利用科学史创设问题情境,逐步构建 DNA 双螺旋结构模型

从DNA双螺旋结构发现史中可以看出,每一个问题解决的背后,都隐藏着问题情境。教师要充分利用科学史中的一个个节点,创设问题情境,为模型的构建提供“支架”,引导学生逐步构建出DNA双螺旋结构模型。从威尔金斯和富兰克林提供DNA的X射线衍射图谱,到螺旋结构的确定,再到三股螺旋的DNA结构、初步双螺旋结构等,通过环环 相扣的问 题逐步地 引导构建 模型、完善模型。并用“关键问题”引导学生从DNA结构的表层进入DNA结构的实质,让其领悟模型方法的本质内涵。(如下表)

5.加深理解,构建 DNA 分子结构的概念模型

展示学生最终构建的DNA双螺旋模型,与沃森和克里克创建的DNA分子双螺旋结构模型及实物模型进行比较。同时引导学生思考以下问题:1.DNA分子由几条链构成?链的延伸方向如何?有怎样的立体结构?2.DNA的基本骨架由哪些物质组成?位于DNA链的什么部位?3.碱基位于DNA链的什么部位?碱基连接方式?碱基配对的规律?让学生参照模型独立思考,回答问题,总结DNA分子双螺旋结构的主要特点。

四、教学反思

本节课以构建和制作DNA分子双螺旋结构模型为核心,在科学史的资料分析过程中,用问题对学生进行引导,帮助其抓住构建DNA分子结构模型的要点,让学生“走上探究之路”———分步构建DNA分子双螺旋结构模型。每一步都以科学家的科学研究过程为指导,提出问题,逐步探究,让学生亲身体验,进行模型构建。教师作为教学的组织者和引导者,主要是创设情境,为学生搭建探究的台阶,让其在理论和实践的思维碰撞中获得知识,不断思考,主动参与 “DNA分子结构”的 学习过程。

摘要：以DNA分子结构模型的科学探究史为背景,通过创设连续的问题情境,让学生逐步构建DNA双螺旋结构物理模型,在建立物理模型的基础上进一步建立概念模型;让学生在不断发现问题和解决问题的过程中领悟模型方法的本质内涵,获得DNA分子结构的生物学概念。

DNA分子复制的特点补充 篇3

一、DNA多起点双向复制

DNA分子复制时，双链要解开成两股链分别进行，所以，这个复制起点呈现叉子的形式，被称为复制叉.许多实验证明，DNA的复制是从固定的起始点开始的.一般把生物体的复制单位称为复制子.一个复制子只含有一个复制起点.通常，细菌、病毒和线粒体的DNA分子都是作为单个复制子完成复制的，而真核生物基因组可以同时在多个复制起点上进行双向复制，也就是说它们的基因组包含有多个复制子.实验结果表明，无论是原核生物还是真核生物，DNA的复制主要是从固定的起始点以双向等速的复制方式进行的.复制叉以DNA分子上某一特定顺序为起点，向两个方向等速前进.

例1图1为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（）.

A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率

解析本题通过图示信息考查DNA分子复制的相关知识.从图中能看出有3个复制起点，图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等参与.真核生物DNA分子这种多起点的双向复制，显然提高了复制速率.选项A强调了多起点，还强调各起点同时开始，有一定的迷惑性.从图中形成的复制环大小来看，各复制起点的开始时间是有先后的，其中右边的复制起点处应先开始复制，故A项有误.解好此题，需要有敏锐的观察力和图文信息转换能力.

答案 A.

例2 1958年，Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制，此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究.试回答下列问题：

（1）由于DNA分子呈结构，DNA复制开始时首先必需解旋从而在复制起点位置形成复制叉（如图2）.因此，研究中可以根据复制叉的数量推测.

（2）1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌（拟核DNA呈环状）放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养，进一步证明了DNA的半保留复制.根据图3的大肠杆菌亲代环状DNA示意图，请用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子.（注：以“……”表示含放射性的脱氧核苷酸链）.

（3）DNA的复制从一点开始以后是单向还是双向进行的，用不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养，给以适当的条件，让其进行复制，得到图4所示结果，这一结果说明.

（4）为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，用第（2）题的方法，观察到的大肠杆菌DNA复制过程如图5所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是起点复制的.

解析本题同样是通过图示信息，考查学生分析DNA分子复制的新特点.

（1）问中介绍了推测DNA分子复制起点数的方法：DNA分子复制开始时首先需解旋，在复制起点位置会形成复制叉，有一个复制叉，便有一个复制起点；有多个复制叉，便有多个复制起点.如（4）问中，从图5大肠杆菌DNA复制过程中可观察到一个复制叉，故大肠杆菌细胞中DNA复制是单起点复制的.事实上原核细胞与真核细胞DNA复制的起点数是有区别的，真核生物DNA分子的复制常有多个起点.

（2）通过绘图，考查学生对DNA分子半保留复制特点的掌握情况.其中第二代DNA分子应有两种情况：一是DNA分子两条脱氧核苷酸链中仅有一条含放射性标记；二是DNA分子两条链都含放射性标记.

（3）从图4看出，DNA分子复制从复制起点开始，向两边同时进行，可见是双向复制，这也提高了复制速率.

答案：（1）（规则）双螺旋 复制起点数量

（2）见图6（3）DNA复制是双向的

（4）单

二、DNA半不连续复制

早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制时，以3′→5′走向为模板的一条链合成方向为5′→3′，与复制叉方向一致，称为前导链；另一条以5′→3′走向为模板链的合成链走向与复制叉移动的方向相反，称为滞后链，其合成是不连续的，先形成许多不连续的片段（冈崎片段），最后连成一条完整的DNA链.该假说后经实验得以证实.

例3图7为高等植物细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题：

（1）由图示得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其方式是 .

（2）DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供 .除了图中所示酶外，丙DNA分子的合成还需要 酶.

（3）从图中可以看出合成两条子链的方向，其中一条子链是连续形成，另一条子链是.

（4）细胞中DNA复制的场所有；在复制完成后，乙、丙分开的时期为 .

（5）若一个卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是 .

解析（1）由图可知，复制出乙、丙2个子代DNA分子中，均保留了亲代DNA的一条母链，其方式为半保留复制.

（2）解旋酶使氢键断裂时需要消耗能量，而丙DNA分子复制的过程中，两个片段的连接需要DNA连接酶.以往DNA连接酶只在基因工程中提到，此处考查了学生灵活迁移知识的能力.

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（3）DNA的两条链反向平行，但是复制的方向都是由5′→3′，所以复制的方向是相反的.其中一条子链是连续形成，另一条子链不连续形成即先形成短链片段，然后再由短链片段连接形成长片段.

（4）植物细胞中DNA复制的场所主要在细胞核，还可以发生在线粒体和叶绿体中.复制后的两个子代DNA存在于两个姐妹染色单体中，故在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期随着着丝点的分裂而分离.

（5）卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则复制以后，这一对同源染色体中一条染色单体的DNA中有一碱基对A=T将替换成T=A，而四条染色单体最终要进入四个子细胞中，所以卵细胞携带突变基因的概率为1/4.

答案：（1）半保留复制.（2）能量（ATP），

DNA连接.（3）相反， 不连续形成即先形成短链片段. （4）细胞核、线粒体和叶绿体， 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期. （5）1/4.

例4双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成.早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续形成，另一条子链不连续即先形成

短链片段（如图8）.为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图9.请分析回答：

（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是 .

（2）若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有 个.

（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现.解旋酶不能为反应提供能量，但能 .研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高的原因是 .

（4）图9中，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是 .该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是 .

解析本题考查DNA复制及实验分析能力.（1）T4噬菌体是一种病毒，在侵染细菌时，将自身DNA注入到细菌细胞中，利用细胞提供的原料（氨基酸、脱氧核苷酸）、ATP、多种酶（如DNA聚合酶）、核糖体等分别合成噬菌体蛋白质和DNA，最后组装成完整噬菌体.而噬菌体是细胞内寄生，不能直接从培养基中获得营养物质，必须用细菌培养.（2）由于在双链DNA中存在碱基互补配对原则，因此，DNA分子中碱基数量存在A=T、C=G；在有1000个碱基对的双链DNA中，胸腺嘧啶350个，胞嘧啶650个，第四次复制形成24-23=8个DNA，需要消耗650×8=5200个胞嘧啶脱氧核苷酸.（3）根据实验结果可知：在实验时间内均出现较多的短DNA单链片段，说明在DNA复制时先形成短片段，可以支持冈崎假说.拓展：在细胞内DNA复制时，形成的短片段之间（图8中缺口）需要通过DNA连接酶催化连接成长链.

答案：（1）标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料.（2）5200， 2.（3）降低反应所需要的活化能， DNA分子中G+C的比例越高，氢键越多，DNA结构越稳定. （4）短链片段连接形成长片段，在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段.

三、DNA合成由RNA引物引发

利用PCR技术扩增目的基因，需要有引物.引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对，这是在体外.事实上，细胞内的DNA的合成也是由RNA引物引发进行的.

DNA聚合酶不能发动新链的合成，只能催化已有链的延长；RNA聚合酶则不同，只要有模板存在，不需引物，就可以转录合成新RNA链.因此在体内先由RNA聚合酶合成RNA引物，DNA聚合酶再从RNA引物的3′-OH端开始合成新的DNA链.催化RNA引物合成的酶称为引物合成酶.引物长度通常只有几个～10多个核苷酸，冈崎片段合成也需要引物.RNA引物的消除和缺口填补是由DNA聚合酶Ⅰ完成的，最后由DNA连接酶连接.

例5DNA复制过程大致可以分为DNA复制的引发、DNA链的延伸和DNA复制的终止三个阶段.如图10所示为DNA复制的部分示意图.结合此图，下列对遗传的相关叙述正确的有（ ）.

①在DNA复制过程中，与DNA母链相配对的碱基种类共有4种

②DNA解旋后，单链结合蛋白的作用可能是防止母链间重新形成氢键

③图中a过程表明引物发挥作用后将会切去，使DNA碱基纯化

④完成a、b、c过程应需要多种酶的催化才能完成

⑤与DNA复制过程相比，转录过程所需模板、原料、酶的种类等均不同

A.②③④⑤ B.①②③④ C.①②③ D.②④⑤

解析从图中信息可知，DNA复制时，RNA引物将会与DNA母链结合，可见与DNA母链相配对的碱基种类有5种，①错误；DNA解旋后，为了防止母链间重新形成氢键，单链结合蛋白发挥了重要作用，②正确；DNA完成复制后，子链DNA中不含引物，这样可以使DNA中碱基纯化，③正确；DNA复制需要DNA聚合酶、DNA连接酶等多种酶的催化，④正确；DNA复制的模板是DNA的两条链、原料是四种脱氧核苷酸、所需的酶有DNA聚合酶；转录的模板是DNA的一条链，原料是四种核糖核苷酸，所需酶有RNA聚合酶等，⑤正确.

答案 A.

（收稿日期：2015-12-10）

《DNA分子的结构》教学反思 篇4

《DNA分子的结构》教学反思

DNA分子的结构对学生来说，具有一定的抽象性，学生对DNA结构的构建过程和DNA分子结构的特点有了一定了解，但对于细节知识的认识不够深刻，例如，DNA的两条链为什么“反向平行”？“构成基本骨架的磷酸和脱氧核糖为何交替连接”？“碱基互补配对时为什么必须A-T，G-C配对”？另外，学生对于科学家进行科学研究的科学思想和科学态度也不能感同身受、有感而发地领悟，仅仅停留在几句宽泛的赞誉、空而不实的学习口号中。新课标理念认为：“高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养”。为了更好地完成这一目标，我通过查阅资料、与同行切磋等，对本节内容的教学设计如下：

教学过程：开始以发生在身边的案例引入，打破神秘，拉近抽象的DNA与学生的距离。课堂上以学生亲自动手体验模型建构的科学研究方法，动手操作过程中让学生自己发现问题，分析问题，解决问题，培养生物学素养和分析解决问题的能力。

教学方法：教学以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入。模型在本节课中不但是教具，也是提供学生分析和思考的素材。以DNA模型为依托，培养学生的空间想象能力。知识间以问题串衔接，环环相扣，学生能跟随教师的思路，主动参与探究过程，在课堂中既动手又动脑，全方位调动感观，使抽象知识形象化，提高课堂知识理解效率。

在活动过程中，注意捕捉细节，如学生拼接时（碳）原子的位置接错、违反空间学现象等，现场发现、现场展示、共同讨论、及时纠正。在讨论中擦出火花，在理论和实践的思维碰撞中获得知识，得到结论。

DNA分子结构和特点-教学设计 篇5

一、选择题(每小题5分，共60分)1．下图表示生物体内核酸的基本单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是()

A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点在③方面

B．如果要构成三磷酸腺苷，必须在②位置上加上两个磷酸基团 C．人体内的③有5种，②有2种 D．③在细胞核内共有4种

解析：选C DNA与RNA在核苷酸上的不同点有两处，②五碳糖不同和③含氮碱基不同；要构成三磷酸腺苷必须在①位置上加上两个磷酸基团；③在细胞核中共有5种。

2．(2013·洛阳统考)下列生理过程或生物技术中发生碱基互补配对的有（）①受精作用 ②病毒的增殖过程 ③细菌的二分裂过程 ④目的基因与运载体的结合 ⑤细胞的融合 ⑥翻译 ⑦逆转录

A．②③④⑥⑦

C．①②④⑤⑥

B．①③④⑤⑥ D．②③⑥⑦

解析：选A 碱基互补配对发生在DNA的复制、转录、翻译及逆转录过程中。病毒的增殖过程和细菌的二分裂过程都进行遗传物质的复制；目的基因与运载体结合时黏性末端的碱基也要进行互补配对。受精作用与细胞融合是细胞膜相互识别与融合的过程，不涉及碱基互补配对。

3．下图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是()

A．该基因中不可能含有S元素 B．该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2 C．限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位 D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4 解析：选D 基因是有遗传效应的DNA片段，其组成元素有C、H、O、N、P；在双链DNA分子中，A＝T，T也占全部碱基的20%，由于A＋T＋G＋C＝100%、C＝G，得出C和G各占全部碱基的30%，所以该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2；限制性核酸内切酶作用于①部位的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于②部位的氢键；在14N培养液中复制3次共产生8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，其中有两条母链含15N，所以含15N的脱氧核苷酸链占子代总脱氧核苷酸链的1/8。

4．(2013·临沂一模)某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子（）A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个 C．碱基排列方式共有4100种 D．含有4个游离的磷酸基

解析：选A 该DNA分子的一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，另一条链A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。该DNA分子中A＝T＝30，G＝C＝70，连续复制两次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸为30×(22－1)＝90个；该DNA分子含有100个碱基对，30个A-T碱基对，70个G-C碱基对，碱基排列方式小于4100种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸基。

5．下图为真核细胞内某基因(被15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中C占30%，下列说法正确的是()

A．解旋酶作用于①②两处

B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2 C．若①处后T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变

D．该基因在含14N的培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占3/4 解析：选B ①处为磷酸二酯键，②处为氢键，解旋酶作用的部位为氢键；由于C占该基因全部碱基的30%，所以A与T均占该基因全部碱基的20%，该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)等于该基因全部碱基中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2；若①处后T变为A，突变后的密码子对应的氨基酸不一定改变，则该基因控制的性状不一定发生改变；该基因在含14N的培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占100%。

6．(2013·衡阳六校联考)某DNA分子有500个碱基对，其中含有鸟嘌呤300个，该DNA进行连续复制，经测定最后一次复制消耗了周围环境中3 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子共复制了多少次（）A．3次

C．5次

B．4次 D．6次

解析：选C 已知该DNA分子有500个碱基对，其中含有300个鸟嘌呤，则A与T均为200个；最后一次复制消耗了3 200个A，因此，最后一次复制净产生的DNA分子数为3 200/200＝16(个)，则经过复制后，形成的DNA分子总数为32个，因此，这个DNA分子共进行了5(25＝32)次复制。

7.右图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是（）A．此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸 B．真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核 C．b中(A＋G)/(T＋C)的比值一定与c中的相同 D．正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去

解析：选D 据图可知，此生理过程是DNA的复制。该过程不需要尿嘧啶脱氧核苷酸；真核生物发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体；b中(A＋G)/(T＋C)的比值与c中的此比值呈倒数关系。

8．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是()

解析：选D 分析题干，DNA分子在含

4N的培养基上连续繁殖4代，可形成16个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N，不存在只含有15N的DNA分子。

9．用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，是该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期（）A．第一次

C．第三次

B．第二次 D．第四次

解析：选C 由染色体总条数为40条可知是分裂后期，若是第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为40条；若是第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为20条；若是第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为0条到20条之间。

10．下列有关基因的叙述，正确的有（）①基因是具有遗传效应的DNA片段，全部位于染色体上 ②自然选择使基因发生定向变异 ③某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例 ④每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性 ⑤人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因相同

A．①②④

B．②③⑤ C．只有③

D．只有④

解析：选D 真核细胞的基因位于细胞核中的染色体上及线粒体和叶绿体的DNA上；变异是不定向的自然选择只能使基因频率发生定向改变；在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率；人体内的成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器，不含遗传物质。

11．科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明（）A．基因在DNA上

C．基因具有遗传效应

B．基因在染色体上 D．DNA具有遗传效应

解析：选C 正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。

12．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是（）．A．基因一定位于染色体上 B．基因在染色体上呈线性排列

C．四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性 D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子

解析：选A 基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子。

二、非选择题(共40分)13．(20分)(2013·湖北八校联考)下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答：

(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：①__________，⑦________，⑧__________，⑨________。

(2)图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基。(3)从主链上看，两条单链方向________，从碱基关系看，两条单链________。(4)如果将14N标记的细胞培养在含

5N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。

(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。

解析：根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的DNA分子共2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为1∶8。A＝T＝m，则G＝C＝a/2－m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24－1)×(a/2－m)＝15·(a/2－m)。

答案：(1)胞嘧啶 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段(2)4 2(3)反向平行 互补(4)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8(5)[15·(a/2－m)] 14．(20分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)：

实验一：

14细菌――→培养实验二：

15N培养基破碎细菌细离心

――→结果A 胞提取DNA细菌――→培养实验三： N培养基破碎细菌细离心

――→结果B 胞提取DNA

(1)实验

一、实验二的作用是_____________________________________________。(2)从实验二结果C、D看DNA复制__________(是，不是)半保留复制。

(3)如果实验三的结果都为F，据此可判断DNA分子的复制方式________(是，不是)半保留复制。

(4)如果DNA的复制方式是半保留复制，若某次实验的结果中，结果C比以往实验结果所呈现的带略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为__________。

(5)如果DNA的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置________，宽度不同的是________带。

解析：(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。

(2)从结果C、D看新形成的DNA分子保留了原来DNA的一条链，DNA复制具有半保留复制的特点。

(3)结果F表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开。(4)“中带”为15N/14N，“中带”略宽，说明新合成的DNA分子之间的相对分子质量有差别，原因可能是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。

(5)结果D和结果E都有2个15N/14N，结果D有2个14N/14N，而结果E有6个14N/14N，所以结果E密度带的数量和位置没有变化，宽度发生变化是轻带。

砖砌体结构的分类和特点有哪些？ 篇6

根据砖的种类，砖砌体可分为普通黏土砖砌体、黏土多孔砖砌体以及各种硅酸盐砖砌体，标准尺寸的普通砖砌体可以砌成厚度为120mm（半砖）、240mm（一砖）、370mm（一砖半）、490mm（两砖）及620mm（两砖半）等的墙体。为了节约材料，墙厚也可以按1/4砖进位。此时，部分砖侧砌，以构成厚度为180mm、300mm和420mm等的墙体。采用目前国内常用几种规格的多孔砖可以砌成厚度为90mm、180mm、240mm、290mm及390mm等的墙体。

普通黏土砖砌体自重较大，重力密度一般为18~19kN/m。在有黏土资源的地区应推广多孔砖砌体。随着多孔砖规格的不同，其砌体重力密度在13~16.5kN/m之间变动，比普通黏土砖砌体自重减轻15.4%~30%，

对于多孔砖砌体，尽管在铺砌砂浆时有部分砂浆落入或嵌入孔洞内，但由于灰缝数量减少，总的砂浆用量与实心砖砌体相比大致相当或减少。由于多孔砖高度大，它在砌体中的强度利用率较高，试验资料表明，相同条件下多孔砖砌体的抗压强度比实心砖砌体略高或相当。此外，多孔砖砌体由于灰缝砂浆嵌入孔内的销键作用，其抗剪强度实心砖砌体提高18%~20%。

DNA分子结构和特点-教学设计 篇7

分子生物学实验是农业院校中为农学、园艺、植保和生物工程等专业开设的一门重要的专业基础实验课, 旨在提高学生的实验技能和培养学生的科研素养。DNA是遗传信息的载体, 是重要遗传物质。快速提取高质量的DNA样品是进行PCR扩增、限制性酶切、Southern杂交、测序等分子生物学实验的保障[1]。因此, “植物基因组DNA提取”实验是分子生物学实验中最基础、最常用的一个实验。选择合适的方法快速提取植物基因组DNA显得极为重要。

该实验采用液氮研磨植物叶片, 裂解植物细胞, 再利用有机溶剂多次抽提, 使蛋白质等沉淀于有机溶剂中, 使核酸保留在水相[2]。实验需要配制大量的提取液, 而且步骤繁杂, 学生常常顾此失彼, 不能在规定时间内完成实验。此外, 在用液氮研磨植物叶片过程中, 学生们常常会因为好奇或操作不小心造成液氮冻伤情况。鉴于此, 笔者对该实验操作步骤做了些适当的调整与改进, 化繁为简, 缩短了实验所需时间, 提取的DNA质量完全能满足后续分子生物学实验的要求, 而且避免了液氮对学生们引起的冻伤;同时, 在实践中总结出学生实验操作中的注意事项, 减少了学生实验出错的几率, 提高了学生实验教学效果。现将结果报告如下。

1 实验的基本原理

植物DNA提取方法有很多, 常用的方法有CTAB法、SDS法、UREA法等, 这些DNA提取方法在原理上基本一致, 都是用液氮研磨植物幼叶破碎细胞, 利用CTAB或SDS、UREA和β-巯基乙醇蛋白变性剂, 再经加热使蛋白变性与DNA分离, 在此基础上EDTA鳌合金属二价离子、氯仿的抽提使DNase对DNA的作用降到最低, 经离心获得含有DNA的上清液, 再用乙醇沉淀, 得到生物基因组DNA。

2 实验材料、试剂和仪器

(1) 材料:用常规方法培育的大豆植株的叶片。 (2) 试剂:CTAB、乙丙醇、无水乙醇, 苯酚:氯仿, TE Buffer:异戊醇 (25:24:1) , 氯仿。 (3) 仪器:高速离心机、恒温振荡器, 恒温水浴锅。

3 原实验步骤

用液氮对大豆叶片进行充分研磨, 取0.2g分装到2.0m L离心管中。在离心管中加入750u L预热的CTAB提取缓冲液, 用涡旋混合器充分振荡混匀, 放置在65℃水浴锅中温浴30分钟。冷却4-5分钟, 加入750u L苯酚:氯仿:异丙醇 (25:24:1) 混合, 放置水平摇床混匀20分钟, 12000rpm/min离心10min。取上清液于1.5m L离心管中, 加入等体积氯仿, 水平摇床混匀5min, 12000rpm/min离心10min。取上清, 加入120u L异丙醇, 12000rpm/min离心5min。弃上清, 用乙醇洗涤、烘干后, 用TE Buffer溶解。

4 改进后实验步骤

取大豆幼嫩叶片, 用剪刀剪碎放入0.5ml离心管中。加200u L TPS提取液, 用涡旋混合器充分振荡混匀, 95℃加热10min, 4000rpm/min离心10min。取上清, 加入等体积的异丙醇混匀, 12000rpm/min离心3min。弃上清, 用乙醇洗涤、烘干后, 用TE Buffer溶解。

5 效果评价

改进前, 要用CTAB提取液、苯酚:氯仿:异丙醇 (25:24:1) 、氯仿反复抽提3次;改进后只用TPS提取液抽提1次。因此, 改进后的实验既简化了实验步骤, 又缩短了实验时间, 而且通过改进后的方法提取的基因组DNA质量和数量完全能满足后续分子生物学实验的要求[3]。改进前, 用液氮研磨植物叶片;改进后, 用剪刀将植物叶片剪碎即可, 虽然提取量会有所下降, 但避免了因学生操作不当引起的液氮冻伤。

6 实验中的注意事项

(1) 要尽可能剪碎植物叶片。用剪刀将植物叶片剪成细小部分, 剪得越细, 提取的DNA的量会越多。

(2) 要充分涡旋混合样品与提取液。因为此时DNA还没有分离, 涡旋混合不会破坏DNA。充分涡旋使样品与提取液混匀, 不要有结块儿现象, 可提高DNA的提取量。

(3) 操作要迅速、准确。剪切样品速度要快, 转移样品要完全, 以避免样品损失减少DNA的提取量。

7 结论

通过分子生物学实验方法的改进, 不仅提高了学生的实验技能和科研素养, 还有效的缩短了实验时间、减少了学生实验出错的几率, 确保了实验的安全、顺利进行, 提高了教学效果。由于分子生物学技术的持续革新和教学模式的不断发展, 分子生物学实验教学方法的改进成为了一项长期而艰巨的任务, 教师仍要根据时代的发展和学校的特色, 积极探索并完善适合本校的分子生物学实验的建设。

参考文献

[1]詹少华, 尹艺林.大豆基因组DNA提取纯化方法研究[J].安徽农业科学, 2008, 36 (23) :9871-9872.

[2]王观林, 方洪筠.植物基因工程[M].北京:科学出版社, 2002:744.

DNA分子结构和特点-教学设计 篇8

1. 知识目标：概述DNA分子结构的主要特点

2. 能力目标：尝试制作DNA模型，结合资料分析DNA双螺旋结构的特点

3. 情感目标：体验建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折，体验科学家的奉献精神，形成勇于创新的科学态度。

【教学重点】 DNA双螺旋结构及特点

【教学难点】 制作DNA平面结构模型

【课前准备】 制作DNA分子结构模型的构件（磷酸、脱氧核糖、四种含氮碱基）若干，多媒体课件

【教学过程】

一、导入

我们学习了DNA是主要的遗传物质，明确了DNA在传种接代生命延续中的重要作用，这与它的结构和功能密切相关，这节课就让我们共同探讨DNA的分子结构。

二、讲授新课

师：请同学们依据问题一二阅读课本P67第二三自然段的内容（屏幕展示问题一二）。

问题一：构成DNA分子的基本单位是什么？

问题二：一分子脱氧核苷酸由哪几部分构成？

（生：阅读）

师：让学生集体回答问题一，提问问题二。

生：一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子含氮的碱基构成。

师：在学生回答的基础上，屏幕展示磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的结构式，在学生观察结构式特点的基础上，介绍脱氧核糖及四种含氮的碱基（对脱氧核糖主要介绍12345五个碳原子所在位置及连接基团，其中135三个碳原子的位置连接的3个—OH可分别以一定的化学键与其它的基团相连接；对四种含氮的碱基主要介绍包含两种单环化合物胞嘧啶胸腺嘧啶和两种双环化合物鸟嘌呤腺嘌呤的区别及简写符号）。

问题三：这三部分是如何构成脱氧核苷酸的呢？

师：屏幕展示问题三和磷酸，脱氧核糖含氮碱基的结构式，为方便研究，我们分别用简单的图形来代表，P代表磷酸， 代表脱氧核糖， 代表含氮的碱基，屏幕展示代表符号。

师：请同学们两人一组，利用所给的材料尝试三者的连接。

生：两人一组构建脱氧核苷酸模型。

师：巡回观察，再让同学们展示建构方案和结果。（可能有多种结果）

师：哪一种正确呢？请看屏幕。（动画演示磷酸与脱氧核糖的第五个碳原子相连；含氮碱基与第一个碳原子相连）

生：观察动画并回答。

师：同你的连接一样吗？若不一样请加以修正。

生：交流，修正。

师：屏幕演示正确的建构结果。

师：通过你的连接，你发现脱氧核苷酸共有几种？

生：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。

师：屏幕展示四种脱氧核苷酸，然后提示很多个脱氧核苷酸以一定的方式连接成高分子化合物，这让我们联想到生物体内的另一种高分子化合物蛋白质，它是如何构成的？

生：由基本单位氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，多肽链通过一定的空间结构形成蛋白质。

师：事实上，脱氧核苷酸也是通过一定的方式构成脱氧核苷酸链的，尽而形成完整的DNA这一高分子化合物的？那脱氧核苷酸是如何构成脱氧核苷酸链的（问题四）？屏幕展示问题四。

生：各小组尝试构建脱氧核苷酸链。

生：展示构建方案与结果。

师：到底是如何连接的呢？请看屏幕。（动画演示脱氧核苷酸之间的连接位置）

生：在观察的基础上，回答：上一个脱氧核苷酸的脱氧核糖的第三个碳原子与下一个脱氧（下转60页）（上接58页）核苷酸的磷酸脱去一分子水，通过磷酸二脂键相连。

师：在学生回答的基础上，动画演示很多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成脱氧核苷酸链。

师：同你的连接一样吗？若不一样请加以修正。

（生：交流，修正）

师：细胞内的DNA都是单链吗？请看屏幕。（展示资料一，几种生物的DNA堿基组成表，并交代表的看法，同时思考讨论，表中5种生物的碱基组成及比例有何规律？）

生：A=T，C=G。

师：同学门的回答正符合科学家的研究发现，请看屏幕[展示资料2，查可夫研究结果（A=T，C=G），并思考讨论：如果DNA是一条单链，是否具有上述规律？这种可能性大吗？如果是双链，是否更符合这种规律？请尝试构建DNA双链。]

生：小组构建DNA双链。

生：展示构建方案和结果。

师：到底是如何构建的呢？请看屏幕。（演示DNA双链平面结构图）

生：在观察的基础上，修正自己的构建结果，再展示，学生在再展示的基础上，回答修正的依据是什么？直到正确为止，并总结DNA平面结构的特点。

师：屏幕展示DNA平面结构特点：

1. 两条长链按反方向平行方式排列；

2. 外例：脱氧核糖和磷酸交替连接；

3. 内例：两条链上的碱基通过氢键形成碱基对，且碱基对有一定的规律（A—T，C—G配对）。

师：为什么A—T，G—C配对呢？

生：有两个原因：1. 氢键数目不一样，A与T之间有两个氢键，G与C之间有3个氢键，2. 嘌呤是双环化合物，嘧啶是单环化合物，要保证两链平行，必是A与T配对，G与C配对。

师：这正是碱基互补配对原则，该配对原则正符合查可夫的研究结果，那细胞内的DNA应该是单链还是双链？

生：双链。

师：既然细胞内的DNA是双链，那么，它的空间结构也是平面的吗？请看屏幕。（展示资料3：1951年英国科学家威尔金斯和富兰克林的DNA的X射线衍射图谱。资料4：1953年沃森和克里克根据DNA X射线衍射图谱及DNA分子不同碱基之间的数量关系的分析，提出了DNA分子的双螺旋结构模型，同时屏幕展示DNA的双螺旋模型。）

生：观察DNA双螺旋结构模型，在观察的基础各小组结合课本内容，总结双螺旋结构特点。（DNA分子是向右盘旋的双螺旋结构，螺旋直径约2nm，螺距约为3.4nm，每个螺距内有10对碱基对，两个相邻碱基对平面的垂直距离约为0.34nm。）

三总结

师：通过本节课，你学到了哪些？请谈谈收获。

DNA分子结构和特点-教学设计 篇9

(一)结构特点

(1)骨架券作拱顶承重构件，结构自重减轻，便于复杂平面架设拱顶；

(2)飞券凌空越过侧廊上空，抵住中厅拱顶的侧推力，飞券取代侧廊半拱顶，中厅可开大侧窗；

(3)全部采用尖券、尖拱，侧推力小，十字拱顶覆盖的开间不必保持正方形。

(二)内部处理

(1)中厅空间比例尺度处理上突出高耸和深远感，引发向前(神坛)、向上(天堂)的动势，

(2)划分突出垂直趋势，墙墩雕成束柱状，加强垂直感。

(3)由于结构轻巧，可开大窗，加之使用彩色玻璃镶嵌，阳光经透射使室内五彩缤纷，产生灿烂的天堂幻景。

(三)外部处理

(1)西立面典型构图：水平、垂直均为三段划分。下段三座门，周圈层层雕饰，中段中央精美的圆形玫瑰花窗象征天堂。

(2)突出垂直感，体形往上缩小收尖，造成向上动势。

(3)满布雕刻，轻灵通透。

DNA分子结构和特点-教学设计 篇10

DNA分子在云母表面拉直技术的研究

对DNA分子的生物、物理和化学性质的很多研究,都要求对单个DNA分子的性质进行深入探索,实现DNA分子在基底表面上的拉直是对其深入研究的物理基础.文章在APS溶液处理过的.云母片表面,通过不同的方法完成了对DNA分子的拉直操作,利用原子力显微镜对拉直后的DNA分子进行了表征,获得了DNA分子拉直后的形貌,并对每种拉直方法进行了比较和讨论.

作 者：杨冰 班戈 李珂 董瑞新 闫循领 YANG Bing BAN Ge LI Ke DONG Rui-xin YAN Xun-ling 作者单位：聊城大学物理科学与信息工程学院,山东,聊城,252059刊 名：实验科学与技术英文刊名：EXPERIMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：7(1)分类号：Q71关键词：DNA分子 原子力显微镜 云母 APS溶液 拉直

浅谈碰焊夹具的特点和结构要求 篇11

关键词 碰焊 夹具 特点 结构 要求

一、概述

工业种类不断增多的过程中，碰焊夹具种类也随之增多，可根据碰焊夹具动力类型、碰焊夹具不同用途、和碰焊夹具工作范围分为不同种类。从具体驱动方式角度来看，碰焊夹具主要分为无驱动焊接夹具和手动焊接夹具以及气动焊接夹具。无驱动焊接夹具主要分为仅具有定位块定位组件焊接夹具和定位销定位组件焊接夹具，无驱动焊接夹具仅需进行定位操作，之后在此基础上无需施加过多动力。手动焊接夹具其动力源头主要是人力推动，手动焊接夹具运行原理为四连杆机构运动自锁原理，而我们通常所说的气动焊接夹具动力源主要是压缩空气，此种夹具类型可有效提高机械设备自动化运转效率和加工质量，同时也可节约一定的流水生产时间，所以现在其应用范围正在不断扩大。

二、碰焊夹具的特点

（1）碰焊夹具的被焊件通常是由几个不同的零件装配而成的，各被焊零件是顺次被装夹在夹具上的，它们的定位和夹紧通常是单独地执行。

（2）在碰焊夹具中，由于焊接过程的热作用会使零件产生伸长或缩短，零件的少量自由移动有时是必要的。因此在焊接夹具中常出现零件的联合装配，即一些零件是刚性装置，而另一些零件沿刚性装置作松装夹。

（3）碰焊夹具在使用过程中不承受任何巨大的外力作用（除夹紧零件所产生的力和夹具的一部分或被焊件所产生的重力外），同时，由于焊接过程的热作用，焊接夹具的重要功能之一是减小被焊件由于温度而产生的变形。

（4）碰焊夹具应定期检验与维修。由于其在使用过程中所承受的载荷和由于热作用而引起的附加应力作用，夹具应具有足够的强度、刚度和精确度，在使用过程中应定期检修和校核，检查夹具是否妨碍工件的焊接，是否影响工件的定位与夹紧、以及夹紧是否可靠，不应因零件受热或外来的震动而使夹具松动从而失去夹紧能力等。

三、对碰焊夹具结构的要求

（1）碰焊夹具的零部件应具有足够的刚度和强度，若刚度或强度不足，夹具在使用过程中会产生较大的变形或损坏，从而影响被焊件的精度。

（2）被焊件装夹在焊接夹具上，应有利于方便地进行焊接，并尽可能在夹具上焊接全部的所需焊缝或焊点，被焊件的翻转次数要少，并且焊接后要能方便地取出被焊件。在夹具外继续焊接时，应不致于破坏各被焊零件间的相互位置。

（3）碰焊夹具应能够一次装配和焊接一定的被焊零件。

（4）碰焊夹具应能完全或局部地防止焊件的变形，能从焊接部位迅速地散热以减少翘曲。

（5）碰焊夹具应具有良好的结构工艺性，以便维修时可更换易磨损或损坏的零部件，并能恢复所需的精确度。

（6）根据碰焊夹具的预定使用期限及生产批量的大小，选择焊接夹具。大批量生产应尽量采用高效省力的焊接夹具，如气动夹具，而中小批量生产主要是保证焊件的位置要求，可使用简单的手动夹具等。

四、碰焊夹具的设计要点

碰焊夹具主要由基座机构、支撑机构、夹紧机构、定位机构和辅助机构以及相应控制系统六部分共同构成。需要注意的是，支撑机构部件归属基本元件范畴，同时也是焊接夹具系统结构中的重要组成部分，就元件表面粗糙度而言，我们应该对其进行严格把控和科学调整。碰焊夹具系统中相应夹紧机构整体运行中主要运行机构为气动夹紧机构，此处对手动夹具少有涉及。定位机构和夹紧机构，其部件主要包括定位块部件、移动销部件和固定销部件以及相应旋转销部件和夹头零位面等。焊接辅助机构主要分为焊接升降结构、焊接倾斜机构、焊接导向机构和焊接后工件运送机构等。而气路控制为控制系统中的主要系统之一，控制系统能够有效提高汽车焊接夹具自动化水平和智能化水平等。

夹具焊接功能化的实现在设计阶段应注意人机工程学，要方便工人焊接时的焊钳操作。焊钳打焊点时应不予夹具干涉并能够顺利使用焊钳焊接。对于夹具结构复杂焊接困难的焊点位置应在夹具设置导向机构方便工人使用焊钳焊接。

现在制造业中夹具的要求越来越高。因此，人们提出了柔性焊接夹具设计的概念，并且在该领域作了大量的研究。柔性焊接夹具系统能够快速地适应不同几何形状零件的装夹要求，对不断变化的零件装夹需求能做出快速响应，以满足加工要求。夹具组成元件少，拆装方便，一次装夹能够同时进行多个表面的加工。工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具不仅能适应这种变化，并且还能继续使用，适应加工对象的变换。夹具结构简单，元件的拼装环节少，避免误差的累加，提高装夹精度。柔性夹具强度高和刚度大，为了降低准备时间，过程中可采用大切削用量。柔性焊接夹具通用性好，夹具元件可适应于多个夹具系统，满足柔性制造系统数控加工的需要。

五、结束语

综上所述，碰焊夹具的设计要求是结构简单，操作轻松，实用性强。

基金项目：湖北工程职业学院科研项目（201417）

参考文献：

[1]陈祝年.焊接简明设计手册[M].北京：机械工业出版社，1999.

[2]王政.焊接工装夹具及变位机械[M].北京：机械工业出版社，2001.

[3]陈焕明.焊接工装设计基础[M].北京：航空工业出版社，2004.

[4]孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京：冶金工业出版社，2002.

DNA分子结构和特点-教学设计 篇12

遗传与进化

第3章

基因的本质

第2节

DNA的结构

教学设计

一、教学目标的确定

概述DNA双螺旋结构模型的构建历程。

阐述DNA结构的主要特点。

制作DNA双螺旋结构。

二、教学重难点

1、教学重点

DNA双螺旋结构模型的构建历程。

DNA结构的主要特点。

2、教学难点

DNA结构的主要特点。

三、教学设计思路

文字叙述

利用北京中关村高科技园区的DNA雕塑图片，导入本节。学生探究学习“DNA结构模型的构建”内容，梳理DNA结构模型构建的过程。对DNA的元素组成、基本单位以及结构进行回顾。利用课件图片，对DNA双螺旋结构的主要特点进行详细的讲述。通过探究实践，制作DNA双螺旋结构模型，让学生更好的理解DNA的双螺旋结构。

框架图

利用北京中关村高科技园区的DNA雕塑图片，导入本节。

新课导入

探究学习“DNA结构模型的构建”内容，梳理DNA结构模型构建的过程。

探究学习

对DNA的相关知识进行回顾，利用课件图片，对DNA双螺旋结构的主要特点进行详细的讲述。

新旧结合通过探究实践，制作DNA双螺旋结构模型，让学生更好的理解DNA的双螺旋结构。

探究实践

四、教学步骤

1、新课导入

教师图片给出DNA雕塑，坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗？

2、新课讲授

一、DNA双螺旋结构模型的构建

探究学习：学生阅读课本48、49页“DNA结构模型的构建”内容，梳理DNA结构模型构建的过程。

教师利用课件指导学生异同梳理。

DNA模型的构建者是美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。

DNA结构模型构建过程总结：

DNA模型构建详细过程：

1.在人类已知DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C

4种碱基的基础上进行探究。

2.富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。沃森、克里克推算出DNA分子呈螺旋结构的结论。

3.1952年，奥地利生物化学家查哥夫访问剑桥大学。沃森和克里克从他那得到了一个重要的信息。在DNA中腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。

4.沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，构建出新的DNA模型。1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，引起了极大的轰动。

通过学习梳理DNA模型构建详细过程，学生讨论：

1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。

（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？

（2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？

（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？

2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

答案：1.（1）两条链，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

（2）DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸。位于外侧。

（3）腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。碱基排列在内侧。

2.要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。

二、DNA的结构

回顾旧知：DNA的元素组成、基本单位以及结构。

教师利用课件图片，对DNA双螺旋结构的主要特点进行详细的讲述。

（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。

其次，对碱基互补配对原则进行讲解，碱基之间通过氢键形成碱基对，互补配对原则是A与T、G与C配对，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键。

教师总结DNA结构的记忆方法，探究·实践：制作DNA双螺旋结构模型

教师提前让学生准备相关材料，学生制作后，教师课件展示其他人的作品，并展示学生的作品。

五、课堂小结

通过探究学习、新旧知识结合、探究实践，来学习理解DNA双螺旋结构的构建过程和结构特点。

六、板书设计

第2节

DNA的结构

一、DNA双螺旋结构模型的构建

DNA模型的构建者是美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。

1.建筑结构教学目标的特点 篇13

《建筑结构》作为高职高专院校建筑类专业的专业基础课程的课程目标是在学校的培养目标和课程目标的框架之下的具体化的目标，因此，高职高专类院的《建筑结构》课程教学目标的特点是应该综合考虑二者的要求。高职高专类院校的人才培养目标是培养高端技能型专门人才。高职高专院校建筑类专业学生的就业面比较广，主要面对施工管理、房地产开发、工程质量监督等单位，初始就业目标岗位群主要有施工员、预算员、资料员、安全员、质检员、监理员、甲方代表等。而这些岗位的共同特点是要求从业人员具有熟读图纸、掌握施工工艺流程等建筑施工方面的专业能力，但并未对学生的结构设计方面的能力提出要求。另一方面，高职高专类学生普遍的特点是抽象思维能力不及形象思维能力，对含有大量公式推导，理论计算类的课程普遍兴趣不高。因此，《建筑结构》作为高职高专院校建筑类专业的专业基础课程的课程目标应该摒弃传统本科教学中《建筑结构》课程以培养学生钢筋混凝土结构构件设计、钢结构连接与结构构件设计、砌体结构设计等各种结构设计能力为主的观念，转而以培养学生识读建筑结构施工图纸的能力以及进行简单的结构计算比如脚手架的设计为主，同时利用本课程有大量理论计算与推导的特点作为载体来培养学生严肃严谨的工作作风作为本课程目标的特点。

DNA分子结构和特点-教学设计 篇14

1、课程体系以职业技能训练为主线，突出了实践性。根据高等职业技术教育的特点，课程体系以职业技能训练为主线，具有鲜明的实践性。我们设计的教学计划和课程教学大纲及实训大纲，具有较强的针对性、实用性和灵活性。课程体系突出理论教学体系和实践教学体系，特别注意了突出职业教育的实践环节，加大了课内练习、综合实习、毕业实习、职业资格考级考证和人文素质、创业课程的份量，体现了理论与实践相结合、实验实训与资格考级考证相结合。实践环节教学学时约占教学总学时40%以上。在一系列实践课程中安排与外教直接交流等口语训练，将知识加以应用和深化；还设计了系统的职业技能训练，从而使课程体系有效地反映了知识、能力、素质相结合；学校、行业、社会相结合；学习、应用、创造相结合的办学理念以及人才培养以“理论与实践相结合；双语理论知识、口语训练与资格证考核相结合；学校教学与社会用人单位相结合”的应用型高等技术人才培养模式。

2、实行“双证书教育”，将考级考证引入专业教学计划。

在培养计划中，将职业资格考试列为正式的课程，在时间上与考证时间相衔接，实行课程教学与考证相统一，并已开展了全国文秘资格证、普通话等级证、小汽车驾驶证、计算机等级证、外语等级证、秘书证、记者证等考试工作。使名学生取得了职业资格证书。

3、外语和计算机课程教学“三年不断线”。

21世纪世界政治经济文化，延续了20世纪末的发展趋势，多元化和多样化成为主流。特别是由于西方经济长期在整体上发展缓慢，亚洲及其他地区的发展中国家在世界经济中逐渐占有了重要地位，甚至在某种程度上左右了世界经济整体的发展水平。随着经济发展主动力的转移，世界政治和文化也受到了发展中国家的重大影响。世界政治经济文化的新趋势，必然影响到社会的生活方式。随着中国国际地位的不断提升，中国与世界各国和地区的事务联系日益密切，中国在国际政治经济文化中正在发挥越来越大的作用，当今中国的政治和文化随着经济的对外交往，在越来越广泛的范围内为世界人民所了解，在各个方面影响着整个世界。越来越多的国家举办“中国文化年”，不仅使世界人民逐渐了解了中国的悠久历史和传统文化，同时也展示了当代中国的政治经济文化的真实面貌。基于此，外语（英语）将在其间起着重要的作用，又由于人们接受的信息手段也起来越现代化、科技化、高新化，我们学院拟定的人才培养计划要求外语和计算机课程“三年不断线”：除第一学年开设高职英语之外，针对专业特点，在第一、第二和第三学年上半年一个学期开设英语口语、英语听力、英语阅读课程，加强学生英语水平，以使学生在教学、对外事务交往中熟练地使用英语，同时加强东

南亚语种的学习，为服务东盟打下良好的基础。

对于计算机教学，我们不仅要使学生掌握计算机基础知识，还要学生掌握计算机网络技术、平面设计、网站设计、网络传播、图像制作、课件制作等知识，使学生对现代化技术熟练地掌握，有利于在将来的工作岗位充分运用。

4、逐步实行学分制，努力使课程教学与国际教育教学接轨。

依据学院发展趋势及国际交流的不断深入，我院逐步由学年制向学分制过渡。我院从办学伊始，充分利用学院外语教学优势，大力开展与国外院校的交流协作，先后与美国西俄勒冈大学、越南国民经济大学、越南河内对外贸易大学、越南国家人文大学、泰国碧武里皇家大学、泰国皇家川登喜大学、泰国商会大学、泰国兰是大学、泰国北碧大学、越南太原师范大学、柬埔寨金边皇家大学、柬埔寨诺顿大学等国外大学建立了交流协作关系，并签订了互派留学生、互派教师以及教学交流等协议。

20世纪90年代初，我国陆续引进了外国的各种职教模式，教育改革也取得了一定成效，但其学制一直是实施的学年制。这种教育体制为中国培养了大量的技术人才，为我国社会主义建设作出了一定的贡献。同时，传统的教育模式也造成了“千校一面，千人一面”，缺乏个性特色和创新精神的尴尬局面，但随着社会的发展和社会主义市场经济体制的需要，这种学制的管理模式缺陷已越来越多的显露出来（如学生个性发展、教学管理、教学质量的提高等）。随着社会主义市场经济对人才要求的多样化、高新技术的发展及终身教育体制的确立，给职业教育带来了一系列变化。

实行学分制是社会主义市场经济对高等教育提出的新要求，也是我院对外交流的必然要求。它体现了一切为了学生，以人为本的理念，更有利于学生全面发展。学分制使现行的高等职业教育管理制度具有更大的灵活性、适应性和开放性，有利于提高高等职业教育人才培养质量和办学效益。

为进一步深化高职教育教学改革，不断探索并完善我院应用型人才培养体系，逐步建立与国际接轨的教育教学管理机制，我院决定从 2006级秋招新生开始实行学分制管理模式，这是我院教育教学工作的一项重大改革。

我院学分制是以选课为前提、以学分作为学习计量单位、以取得必要的最低学分作为毕业标准的一种教学管理制度。

学分制原则上每门课程一学期授课16学时计作一个学分，视课程性质不同可适当增减。专业主干课程计算学分时，一般取较大权重。各专业毕业总学分由两部分组成，一为必修课学分，二为选修课学分，必修课学分为110-130分，选修课学分为20-30分。实践教学计入必修课学分，视不同专业，一般在25-35学分之间。实习一周一般计1学分，因内容不同，权重有所不同。

DNA分子结构和特点-教学设计 篇15

一、教学目标

1、知识与技能

1）知道DNA分子的半保留复制，即遗传信息的传递过程。2）知道遗传信息的转录和翻译，即蛋白质合成过程。3）知道遗传密码和密码子的概念。4）知道中心法则的基本内容。

2、过程与方法

1）在了解DNA分子的结构和碱基配对原则的基础上，感受生物体遗传信息传递的准确性。

2）了解密码子的功能，注意DNA核苷酸排列顺序与蛋白质氨基酸顺序的关系。

3、情感态度价值观

1）感受基因对蛋白质合成的控制功能。2）感受生命的精确和神奇。

二、教学重点和难点

1、重点

1）DNA分子的半保留复制。2）遗传信息的转录和翻译。3）中心法则的基本内容。

2、难点

1）DNA分子的半保留复制。2）遗传信息的转录和翻译。

三、课前准备

这部分的知识比较有深度，所以提醒学生事先看书或者准备一些问题问学生为好。

四、教学过程

第六章第二节DNA复制和蛋白质合成 引言：电脑里面的文件如何复制？ DNA又是如何复制？

一、DNA复制

1、DNA分子复制的概念：P47

2、DNA分子复制的过程：边解旋边复制。1）解旋

2）子链合成：碱基互补配对 3）聚合

3、DNA分子复制的方式：半保留复制。

4、DNA分子复制的意义：遗传特性相对稳定。

二、遗传信息的转录

1、性状的解释（见书本的小金鱼的问题）。

2、性状和蛋白质的关系：性状通过蛋白质体现。

3、基因和性状的关系：基因决定性状。

4、关于RNA 1）结构：单链结构。

2）基本单位以及构成：核糖核苷酸，核糖、磷酸和碱基4种组成。3）RNA种类：

mRNA：信使RNA（messenger RNA）、tRNA：转移RNA（transfer RNA）rRNA：核糖体RNA（Ribosomal RNA）

5、转录 1）概念

2）过程（教师自己要设计概念图）

三、遗传信息的翻译

1、翻译：P50 把“核酸的语言”翻译成“蛋白质的语言”

学生看书：DNA上有4种碱基，而蛋白质由20种氨基酸组成，如何解决这个矛盾？

2、遗传密码：P51 三联密码（密码子）

看图表6-1，大家发现了什么问题，提示这个图表是三维立体的。先要教学生看的方法。

1）64个密码子中的61个密码子对应于一种氨基酸 2）终止密码子：3个 3）起始密码子：2个

3、翻译的概念

场所、模板、运载工具、按照什么规律合成蛋白质？在细胞质中进行的，它是以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。

核糖体主要成份是rRNA和蛋白质。

4、翻译的过程（教师自己要设计概念图）

1）tRNA的结构和作用：三叶草形状，运送氨基酸。2）密码子的结合

3）核糖体的移动和肽链的延长 4）原tRNA的离开 5）新tRNA的进入

四、中心法则及其发展

1、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再由RNA决定蛋白质的合成，以及遗传信息由DNA复制传递给DNA的规律称为“中心法则”。

2、核酸和蛋白质的联系和分工。

3、中心法则表达：

（疯牛病还是不要讲了，比较特别的病毒是蛋白质颗粒。具体如何繁殖的太复杂。）