第三章-第2節(jié)--DNA分子的結構教案-2課時

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第2節(jié) DNA分子的結構【教學目標】1、概述DNA分子的結構的主要特點2、制作DNA分子的雙螺旋結構模型3、討論DNA雙螺旋結構模型構建歷程 4、制作DNA雙螺旋結構模型，鍛煉學生的動手、動腦以及空間思維能力 5、對科學探索基因的本質的過程進行分析和討論，領悟假說演繹和模型方法在這些研究中的應用 6、認同與人合作在科學研究中的重要性，討論技術進步在探索遺傳物質奧秘中的重要作用 7、認同人類對遺傳物質的認識過程是不斷深化不斷完善的過程【教學重點】1、DNA分子結構的主要特點2、制作DNA分子雙螺旋結構模型【教學難點】DNA分子結構的主要特點【教學方法】討論法、 演示法【

2、課時安排】2課時【教學過程】課前準備：前一周就要求學生收集有關DNA的信息（主要是關于DNA的結構和DNA 的應用）學生上臺講解：引入：十年前還鮮為人知的DNA，現(xiàn)在已經(jīng)達到家喻戶曉的程度，現(xiàn)在DNA的雙螺旋結構模型已經(jīng)成為分子生物學的象征，甚至成為高科技的象征。但是DNA是由什么構成？他們是如何連接？以及有什么樣的特點？這是我們今天要探討的話題。二、DNA雙螺旋模型的構建閱讀思考完成旁欄思考題目和思考與討論（1）當時科學界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)有：組成N分子的單位是脫氧核苷酸；N分子是由含4種堿基的脫氧核苷酸長鏈構成的；（2）英國科學家威爾金斯和富蘭克林提供的的射線衍射圖譜；（3）美國生物化學家鮑林

3、揭示生物大分子結構的方法（1950年），即按照射線衍射分析的實驗數(shù)據(jù)建立模型的方法（因為模型能使生物大分子非常復雜的空間結構，以完整的、簡明扼要的形象表示出來），為此，沃森和克里克像擺積木一樣，用自制的硬紙板構建N結構模型；（4）奧地利著名生物化學家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（）的量總是等于胸腺嘧啶（）的量，鳥嘌呤（）的量總是等于胞嘧啶（）的量這一堿基之間的數(shù)量關系。為了掌握DNA分子結構的全部知識，必須先掌握DNA分子的化學組成。1、DNA分子的化學組成（結構）學生活動：閱讀教材P89DNA分子的化學組成部分并討論DNA分子化學組成的部分知識。教師出示DNA分子化學結構的多媒體課件，讓學生分組

4、討論以下問題：a、DNA分子為什么屬于高分子化合物（從元素組成和分子量上考慮分析）?b、組成DNA分子的基本單位是什么?c、構成DNA分子的基本單位有幾種?分別是什么?d、DNA分子是由幾條脫氧核苷酸長鏈組成的?在學生討論回答的基礎上，教師進行綜述：DNA分子是種高分子化合物，它的基本單位是脫氧核苷酸，總共有四種，分別叫腺嘌呤脫氧核苷酸（A），鳥嘌呤脫氧核苷酸（G）、胞嘧啶脫氧核苷酸（C）、胸腺嘧啶脫氧核苷酸（T）；每種脫氧核苷酸都是由三部分組成：即一分子含氮堿基、一分子脫氧核糖和一分子磷酸。DNA分子是由兩條脫氧核苷酸長鏈組成的。DNA分子不僅具有一定的化學結構，還具有其特殊的空間結構。【模

5、型建構1】： 脫氧核苷酸【模型建構2】： 一條脫氧核苷酸鏈【模型建構3】： DNA平面結構【模型建構4】： DNA雙螺旋三、DNA分子的空間結構學生活動：閱讀教材P9DNA分子的空間結構部分，對照自己制作的DNA的分子結構（在教師指導下制作）對教材進行理解探索新知識。模型制作教師出示DNA分子結構掛圖和模型并設疑：a、DNA分子的空間結構具有什么特點?b、DNA分子結構中的堿基互補配對原則是什么?c、為什么堿基互補配對必須是A與T配對，G與C配對?學生在閱讀教材、討論的基礎上回答上述問題。教師對學生的回答給予肯定并作點撥。1、DNA分子的結構特點是：（1）DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩鏈按反

6、向平行方式盤旋成雙螺旋結構。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側。（3）DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基互補配對原則是：堿基A與T、G與C之間的一一對應關系，叫堿基互補配對原則。為加深學生的記憶，教師編一順口溜：“A配T，T配A，G配C，C配G，少了一個配不齊”。A與T、G與C配對的原因：（1）嘌呤堿是雙環(huán)化合物，占的空間大；嘧啶堿是單環(huán)的、占的空間小，而DNA分子的兩條鏈距離是固定的，因此，只能是嘌呤堿與嘧啶堿配對。（2）由于A與T通過兩個氫鍵連結，G與C之間通過三個氫鍵連結，這樣使DNA的結構更加穩(wěn)定。2、DNA分子的結構特

7、性學生活動：閱讀教材P9并思考討論如下問題：（1）從你自己制作的DNA雙螺旋結構模型來思考，DNA分子的基本單位只有四種。它的排列順序如何?說明了什么問題?（2）再觀察和思考你自己制作的DNA雙螺旋結構模型中四種基本單位的排列順序又如何呢?這又說明了什么問題?教師在學生思考討論的基礎上進行點撥：DNA分子中堿基相互配對的方式雖然不變，而長鏈中的堿基對的排列順序是千變萬化的，如一個DNA分子的一條鏈中有150個四種不同的堿基，它的排列方式有4150種。實際上構成了DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限的，這就構成DNA分子的多樣性（取決于堿基對的排列順序）。每個特定的DNA

8、分子（如你自己制作的DNA）都具有特定的堿基排列順序，這種特定的堿基排列順序就構成了DNA分子自身嚴格的特異性（特定的堿基排列順序）。穩(wěn)定性：DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與Pi交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補配對的方式是穩(wěn)定不變的，從而導致DAN分子的穩(wěn)定性。總結：從DNA分子的多樣性和特異性說明了世界上的各種生物之間、同種生物不同個體之間表現(xiàn)出干差萬別的根本原因。因此，用DNA分子可以起到鑒定生物個體的作用（為了加深對這部分知識的理解和應用,可給學生簡介用DNA分子在親子鑒定和案件的偵破中的作用的例子，這樣既活躍了課堂，又激起學生學習的興趣）。再沒疑：在細胞有絲分裂學習中，我們知道，通過

9、細胞有絲分裂使生物的親代與子代之間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性，為什么?學生回憶回答：是遺傳物質DNA分子復制（間期）和平均分配（后期）的結果。教師給予肯定并鼓勵。再問，那么DNA分子是怎樣進行復制的呢?四、DNA堿基量的計算整個DNA分子中： A=T ； G=CA+ G = T + C；A + G = T + C = A + C =T + G = 1/2（A+G+C+T） （A+ G） /（T + C）=（A + C ）/（T + G） =1即：DNA分子中任一非互補堿基之和恒等，=1/2 DNA堿基總數(shù)推論一：在雙鏈DNA分子中不配對的兩堿基之和的比值=1一條鏈中的A1=T2（另一條鏈）T1=A2

10、，G1=C2，C1=G2一條鏈與另一條鏈(AG)/( TC)的比值互為倒數(shù)?；パa堿基之和在一條鏈上，在互補鏈上，在整個DNA分子中所占比例相同。 A總%1/2（A1%A2%） T總%1/2（T1%T2%） G總%1/2（G1%G2%） C總%1/2（C1%C2%）A總%：A在整個DNA分子全部堿基中所占的比例（包括兩條鏈）A1%：A1在DNA這一條鏈的堿基中所占的比例例1：已知1個DNA分子中有1800個堿基對，其中胞嘧啶有1000個，這個DNA分子中應含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是：（ C ）A1800個和800個 B1800個和l800個C3600個和800個 D3600個和3

11、600個例2：若DNA分子中一條鏈的堿基A：C：T：Gl：2：3：4，則另一條鏈上A：C：T：G的值為（ B ）Al：2：3：4 B3：4：l：2C4：3：2：1 D1：3：2：4例3：一個DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)的46，該DNA分子的一條單鏈中，A 和C分別占該單鏈的28和22，則該DNA分子的另一條單鏈中，A和C分別占這一單鏈的百分比是多少？五、課堂小結（一）、DNA雙螺旋模型的構建組成 脫氧核苷酸 單鏈 雙鏈 雙螺旋（二）、DNA 分子的立體結構（1）2條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構主要特點 （2）外側基本骨架：磷酸和脫氧核糖交替連接 內側堿基對（3）堿基互補配對原則 課外模型構建 制作DNA雙螺旋結構模型讓學生做P50模型構建 制作DNA雙螺旋結構模型，實驗的材料及一些基本步驟可在上課前準備好，教師示范。提示1.DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，但是堿基對的排列順序卻是千變萬化的。堿基對千變萬化的排列順序使DNA儲存了大量的遺傳信息。2.（1）靠 DNA分子堿基對之間的氫鍵維系兩條鏈