DNA的分子结构.pdf

第 5 页 课题 第四章 遗传的分子基础 第二节 DNA 分子的结构和复制 课时安排 2 本节课时 1 学期总课次 19 主备人 审阅 高一生物备课组 授课人 授课时间 授课班级 教 学 目 标 知识与技能：1.说出基本组成单位的化学组成；2.概述 DNA 分子的结构特点 过程与方法：1.制作概述 DNA 双螺旋结构模型；2.体验结构模型的构建过程，感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。情感、态度与价值观：3.通过对 DNA 分子的结构的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲望。4.通过了解科学家的研究过程，鼓励学生大胆创新，从而体验探究的乐趣，学会科学的探究方法。重难点 1.DNA 分子结构的主要特点（重点、难点）2.碱基互补配对原则及其重要性（重点）3.DNA 分子的多样性（重点）4.DNA 分子的立体结构特点（难点）教法设计 讲述、讨论、归纳、总结等 教具准备 粉笔、PPT 教 学 过 程 公共教学 个性教学 【本节目标】概述 DNA 分子结构的主要特点。【导入新课】我们经过学习，已经知道 DNA 是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA 为什么能起遗传作用 第 5 页 呢？我们来学习 DNA 的结构。【新课推进】1.回眸历史 让学生自己阅读课本 67 页，了解 DNA 分子结构的发现过程及科学家探索真理的艰辛与执着，从中学习 DNA分子结构及其组成。2DNA 的结构 1953 年，沃森和克里克提出了著名的 DNA 双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。为了理解 DNA 的结构，先来学习 DNA 的化学组成。（1）DNA 的化学组成 学生阅读教材第 68 页，看懂图 48 及银幕上出现的结构平面图，基本单位图。学生回答下列问题：组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？组成 DNA 的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA 的每一条链是如何组成的？学生回答后，教师点拨：组成 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。组成 DNA 的碱基有四种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；有四种脱氧核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA 的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成多脱氧核苷酸链。（2）DNA 分子的立体结构 第 5 页 出示 DNA 模型，学生阅书第 68 页，指着模型进行解说并归纳，结构的主要特点是：两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构（简要解释“反向”）。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在 DNA 分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键（教师对“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：AT、GC（A 一定与 T 配对，G 一定与 C 配对）。可见，DNA 一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了（可在黑板上练习一道题以巩固互补配对原则）。教师设问，学生思考后，由教师回答：设问一：碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？这是由于嘌呤碱是双环化合物（画出双环），占有空间大；嘧啶碱是单环化合物（画出单环），占有空间小。而 DNA 分子的两条链的距离是固定的，只有双环化合物和单环化合物配对才合适。设问二：为什么只能是 AT、GC，不能是 AC，GT呢？这是由于 A 与 T 通过两个氢键相连，G 与 C 通过三个氢键相连，这样使 DNA 的结构更加稳定，所以，A 与 T 或 G 与 C 的摩尔数比例均为 1：1。（为巩固 DNA 立体结构的有关知识，加深对 DNA 分子结构特点的理解，此时应让学生做边做边学、制作 DNA 双螺旋结构模型，实验的材料及一些基本步骤可在上课前准备好，教师示范，控制好上课的时间）。（3）DNA 的特性 第 5 页 师生共同活动，学生讨论和教师点拨相结合。稳定性：DNA 分子两条长链上的脱氧核糖与 Pi 交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DAN 分子的稳定性。多样性：DNA 分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的 DNA 分子大约有 4000 个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有 种。实际上构成 DNA 分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成 DNA 分子的多样性。特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了 DNA 分子自身严格的特异性。【课堂小结】本节课我们学习了 DNA 的化学组成，DNA 的立体结构和DNA 的特性。组成 DNA 的碱基共有 A、T、G、C 四种，构成 DNA的基本单位也有 4 种。每个 DNA 分子由二条多脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对原则，即 AT、GC，通过氢键连接成碱基对。DNA 分子具有稳定性、多样性和特异性。多样性产生的原因主要是碱基对的排列顺序千变万化，4 种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。每个 DNA 分子能够贮存大量的遗传信息。【课堂练习】1.已知一段双链 DNA 有 100 个碱基对，其中腺嘌呤有 60个,请 问 鸟 嘌 呤 的 数 目 是 _，(A+C):(T+G)的 值 是_。第 5 页 2、已知一段双链 DNA 中碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段 DNA 中 4 种碱基的比例和(A+C)：(T+G)的值()A能 B只能知道(A+C)：(T+G)的值 C否 D只能知道四种碱基的比例 板书设计 第二节 DNA 分子的结构和复制 一、回眸历史解开 DNA 分子结构之谜 二、DNA 分子的结构（1）DNA 的化学组成（2）DNA 的立体结构（3）DNA 分子的特性 教 学 反 思