重慶市榮昌安富中學(xué)2014屆高二生物 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制教案

1、 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制（2課時）一、教學(xué)目的：1DNA分子的結(jié)構(gòu)特點（C：理解）2DNA分子復(fù)制的過程和意義（C：理解）（二）教學(xué)重點1 DNA分子的結(jié)構(gòu)2 DNA分子的復(fù)制（三）教學(xué)難點1 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點2 DNA分子的復(fù)制過程（四）教學(xué)用具：DNA結(jié)構(gòu)圖、及DNA空間結(jié)構(gòu)模型、DNA復(fù)制過程圖解（五）教學(xué)方法：觀察分析、對比、討論、講述、提問（六）教學(xué)設(shè)計：本小節(jié)為2課時，其中，第一課時講授DNA分子的結(jié)構(gòu)，第二課時講授DNA分子的復(fù)制。（1）DNA的化學(xué)組成：閱讀課本P8，看懂圖形，回答下列問題： 組成DNA的基本單位是什么？每個基本單位由哪三部分組成？ 組成DNA的堿基有哪幾種

2、？脫氧核苷酸呢？DNA的每一條鏈是如何組成的？一、DNA的結(jié)構(gòu)* DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)：一種高分子化合物，每個分子都是由成百上千個四種脫氧核苷酸連接而成的雙鏈 * 化學(xué)組成單位脫氧核苷酸 ： 包括一分子脫氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基* （腺嘌呤A、鳥嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）因此，DNA有四種脫氧核苷酸，DNA的每一條鏈由四種不同的脫氧核苷酸聚合而成的多脫氧核苷酸鏈。觀看DNA的分子結(jié)構(gòu)二、DNA的空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) ：1.由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成，并按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)2.外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連結(jié)，構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)由堿基對組成3.堿基互補配對原則：兩條鏈

3、上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且堿基配對有一定的規(guī)律，即：1.腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對2.鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對即：A-T；C-G 堿基互補配對原則：堿基互補配對原則的應(yīng)用：如果已知一條鏈上的堿基排列順序，能否根據(jù)堿基互補配對原則確定另一條鏈上的堿基排列順序？eg：與ACCTGGATCGGA互補的另一條鏈的堿基順序是：思考：1、堿基配對時，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對呢？2、為什么只能是A-T、G-C，不能是A-C、G-T呢？3、如果已知DNA分子中，某一種堿基比例，能否利用設(shè)問二的結(jié)論推出其他堿基比例呢？1 / 44、某生物細胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，那么

4、，鳥嘌呤的分子數(shù)是多少？堿基互補配對的有關(guān)計算：根據(jù)堿基互補配對原則引出的關(guān)于堿基比率、數(shù)量的計算是本節(jié)難點之一。規(guī)律一：DNA雙鏈中的兩個互補的堿基相等；任意兩個不互補的堿基之和相等，占堿基總數(shù)的50%，用公式表示為：A=T，G=C，A+G=T+C=A+C=T+G=50%，（A+G）/（T+C）=（A+C）/（G+T）=（T+C）/（A+G）=1，一般情況下，A+TG+C，（A+T）/（G+C）（G+C）/（A+T） 1規(guī)律二：在DNA雙鏈中，一條單鏈的（A+G）/（T+C）的值與另一條互補單鏈的（A+G）/（T+C）的值是互為倒數(shù)的。規(guī)律三：在DNA雙鏈中，一條單鏈的（A+T）/（G+C）

5、的值，與另一條互補鏈的（A+T）/（G+C）的值是相等的，也與整個DNA分子的（A+T）/（G+C）的值相等的。三、結(jié)構(gòu)特點 穩(wěn)定性： 1.DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；2.兩條鏈間堿基互補配對的方式不變3.橫向堿基對間的氫鍵作用力；4.縱向的相互作用力多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣，堿基對排列方式的計算公式：an（a代表堿基種類，n代表堿基對數(shù)）特異性：每種生物的DNA分子都有特定的堿基排列順序，具有特定功能，這是生物界具有多樣性的根本原因四、習(xí)題反饋 1、根據(jù)堿基互補配對原則，在AG時，雙鏈DNA分子中，下列四個式子中，正確的是（ B ）A.（A+C）/（G+T）

6、1； B. （A+G）/（C+T） = 1 C. （A+T）/（G+C）= 1； D. （A+C）/（C+G） = 1 2、分析一個DNA分子時，其中一條鏈上（A+C）/（G+T）=0.4，那么它的另一條鏈和整個DNA分子中的（A+C）/（G+T）的比例分別是（ D ）A.0.4和0.6； B.2.5和0.4； C.0.6和1.0； D.2.5和1.03、雙鏈DNA分子中的一條鏈中的A：T：C：G=1：4：3：6，則另一條鏈上同樣的堿基比為（ A ） A.4：1：6：3； B.1：4：3：6； C.6：4：1：3； D.3：1：6：44、從某生物的組織中提取DNA進行分析，其中C+G=46%，

7、又知該DNA分子中的一條鏈中A為28%，問另一條鏈中A占該鏈全部堿基的（ A ）。 A.26% ； B.24% ； C.14% ；D.11%二、DNA分子的復(fù)制主要包括DNA分子復(fù)制的概念、發(fā)生的時間、復(fù)制的條件、復(fù)制的過程、特點、意義1、概念：是指以親代DNA分子為模板來合成子代DNA的過程 2、發(fā)生時間：有絲分裂間期或減數(shù)分裂前的間期 3、復(fù)制的條件：主要有模板、原料、能量、酶（1）概念：在細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期，以母細胞DNA分子為模板，合成子代DNA的過程。DNA的復(fù)制實質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。 （2）“準確”復(fù)制的原理：DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板； 堿基具

8、有互補配對的能力，能夠使復(fù)制準確無誤（3）復(fù)制的條件 主要有模板、原料、能量、酶三、復(fù)制的條件 復(fù)制過程中以什么為模板？答：復(fù)制過程中以DNA的兩條母鏈為模板復(fù)制過程中以什么為原料？答：復(fù)制過程中以細胞核中游離的脫氧核苷酸為原料直接能源來源于哪里？答：ATP需要什么酶的協(xié)助？答：解螺旋酶、聚合酶三、復(fù)制的過程 閱讀課本P11，回答問題：1、什么叫解旋？解旋的目的是什么？2、什么叫“子鏈”？復(fù)制一次能形成幾條子鏈？3、簡述“子鏈”形成的過程解旋：在解旋酶的作用下，兩條扭成螺旋狀的長鏈解開以解開的母鏈為模板，按堿基互補配對原則，合成兩條子鏈一條子鏈與對應(yīng)的母鏈扭成螺旋狀，構(gòu)成新的DNA分子 (4)

9、DNA復(fù)制的生物學(xué)意義 DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使種族得以延續(xù)。三、習(xí)題反饋1、某DNA分子中有400個堿基對，其中胸腺嘧啶120個，那么，DNA分子中含有氫鍵和游離磷酸基的個數(shù)分別為（ D ）A.400個和2個；B.400個和4個；C.920個和4個；D.1080個和2個2、在DNA分子的一個片段中，有腺嘌呤10個，占堿基總數(shù)的20%，則此片段水解后斷開的氫鍵有（ C ）條 A.20； B.30； C.65； D.不一定3、在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A和T是通過什么連接的（ B ） A.氫鍵；B.磷酸二酯鍵；C

10、.肽鍵；D.不一定4、DNA分子某片段包含m個堿基，其中胞嘧啶n個。該片段復(fù)制2次，需要消耗游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸為（ B ）個A.（m-2n）/2；B.（3m-6n）/2；C. m-2n；D. 2m-4n （七）板書§6.1.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制DNA的結(jié)構(gòu) 一種高分子化合物，每個分子都是由成百上千個四種脫氧核苷酸連接而成的雙鏈DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu) 化學(xué)組成單位脫氧核苷酸1.脫氧核糖2.磷酸3.含氮堿基（腺嘌呤A、鳥嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T） 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)1.由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成DNA的空間結(jié)構(gòu) 2.外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連結(jié)，構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)由堿基對組成堿基互補配對原則：腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對，鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對，即：A-T；C-G 穩(wěn)定性1.DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變2.兩條鏈間堿基互補配對的方式不變3.橫向堿基對間的氫鍵作用力4.縱向的相互作用力結(jié)構(gòu)特點 多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣 特異性：每種生物的DNA分子都有特定的堿基排列順序，具有特定功能概念：DNA的復(fù)制是指以親代DNA分子為模板來合成子代DNA的過程時間：有絲分裂間期或減數(shù)分裂前的間期 模板：兩條母鏈條件 原料：細胞核中游離的脫氧核苷酸 能量：ATP