2023年DNA分子的结构第二次精品讲义1.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 第 3 章 基因的本质 第 2 节 DNA 分子的结构 一、教学目标 1.知识方面 识记构成 DNA 分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。DNA 分子的平面结构和空间结构。碱基互补配对原则。2.情感态度与价值观方面 认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。3.能力方面 制作 DNA 双螺旋结构模型。二、教学重点和难点 1.教学重点：DNA 分子结构的主要特点；制作 DNA 分子双螺旋结构模型。2.教学难点：DNA 分子结构的主要特点；碱基互补配对原则的有关计算。三、教学方法：讨论法、模型展示法 四、教学课时：1 五、教

2、学过程 教学内容 教师组织和引导 学生活动 教学意图 课程导入 课前通过 PPT向学生展示几幅 DNA 双螺旋结构的图，让学生先有个感性认识。老师拿出自己的身份证与基因身份证对比，说明基因身份证的精确性，并指出这是与 DNA 分子的结构密切相关的。再让学生看两幅 DNA 双螺旋结构的图，正式上课。观看 DNA双螺旋结构。抓住学生的兴趣，引入课堂。一、DNA分子的结构的基本组成单位。1、带领学生一起翻书回忆 42 页的脱氧核苷酸的化学组成。让学生讨论下列问题：组成 DNA 的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？DNA 的组成元素有哪些？组成 DNA 的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA

3、的每一条链是如何组成的？阅读理解复习。思考并回答老师的问题。拓展学生思维，更好理解新知识。学习必备 欢迎下载 学生回答后，教师展示小模型，一边点拨一边板书：组成 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧苷糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。它的组成元素有 C、H、O、N、P五种。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、此时老师在黑板上画出两个脱氧核苷酸，让学生思考如何将这两个脱氧核苷酸连在

4、一块。展示 DNA 分子的模型，让学生观察自己得出结论。可以找一个学生代表上黑板上画出，然后结合 PPT详细讲解，加深学生理解。二、DNA双螺旋结构模型的构建成的科学历程。老师以说故事的方式讲述沃森和克里克发现 DNA 双螺旋结构的过程。结合 PPT上图片，带领学生重走科学探索之路。沃森和克里克一开始构建了碱基在外部的 DNA 双螺旋和三螺旋结构，但是都没成功，结合威尔金斯带来的DNA 衍射图谱，让学生假设自己为科学家，该怎么构建 DNA分子的模型？得出 DNA 双螺旋结构后，沃森克里克在此模型中提出A与 A配对，T与 T配对，但是被化学家否定了，老师口述查哥夫的研究成果，让学生假设自己是科学

5、家，能得出怎样的结论？PPT展示沃森和克里克的研究成果DNA 双螺旋结构，并指出此成果获得了 1962 年的诺贝尔奖，鼓励学生合作学习，积极探索。学习思考 科学家的探索过程。培养学生的自学能力与自我探究能力。三、DNA分子的空间结构。再次展示 DNA 分子双螺旋结构模型。让学生仔细观察，指着模型进解说过归纳，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”，一条链是5 3，另一条链是3 学生训练 培养学生的应试能力。的重要性讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用能力方面制方法讨论法模型展示法四教学课时五教学过程教学内教师组织和引导容精确性并指出这是与分子的结构密

6、切相关的再让学看两幅双螺旋结构的学习必备 欢迎下载 5，不宜过深）。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）。让学生观察 DNA 分子的模型，提醒学生注意 A与 T之间的氢键数，G与 C之间的氢键数。帮助学生理解 G与 C比例越高，DNA 结构越稳定这一结论。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，这就叫碱基互补配对原则。（可在黑板上

7、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：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？展示 PPT，嘌呤和嘧啶的结构，并说明这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，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能保证两条长链之间的距离恒定。四、DNA的特性。师生共同活动，结合 DNA 分子模型，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

8、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 42000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。听讲配合老师回答 知识拓展 的重要性讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用能力方面制方法讨论法模型展示法四教学课时五教学过程教学内教师组织和引导容精确性并指出这是与分子的结构密切相关的再让学看两幅双螺旋结构的学习必备 欢迎下载 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

9、身严格的特异性。用口诀 12345 对 DNA 分子的组成和结构进行小结，帮助学生进行记忆。五、碱基互补配对的原则。（视时间而定）依据碱基互补配对原则，推算 DNA 分子的碱基比例，学会用数学语言描述生命现象。教师在指导学生观察 DNA 分子双螺旋结构模型后，进一步指导学生思考在 DNA 分子中，其碱基的比例和数量之间的规律，再进行总结。在双链 DNA 分子中，所有的嘌呤碱基之和等于所有的嘧啶碱基之和，即（A+G)/(C+G)=1。根据上述公式，可鉴定 DNA 分子是单链还是双链。若在一个 DNA 分子中，（A+G)/(C+G)1，且 AT、CG，说明此 DNA 为单链。若在一个 DNA 分子

10、中，（A+G)/(C+G)=1，且 A=T、C=G，说明此 DNA 为双链。在 PPT上进行延伸拓展。也可将这部分作为课后思考。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。指出考试难点为碱基的互补配对计算。希望同学们能在课下做一做 DNA 双螺旋结构的模型，加深理解，下节课给大家展示一下你们的成果，我相信一定都会比老师做得好。小结 培养学生的总结能力 的重要性讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用能力方面制方法讨论法模型展示法四教学课时五教学过程教学内教师组织和引导容精确性并指出这是与分子的结构密切相关的再让学看两幅双螺旋结构的学习必备 欢迎下载 的重要性讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用能力方面制方法讨论法模型展示法四教学课时五教学过程教学内教师组织和引导容精确性并指出这是与分子的结构密切相关的再让学看两幅双螺旋结构的