DNA分子的结构1课时教案生物高一必修二第三章第二节人教版中学教育高中教育_中学教育-高中教育.pdf

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1、第三章 基因的本质 第二节 DNA 分子的结构（必修二）一、考纲要求 1.说出 DNA 分子基本组成单位的化学组成 2.概述 DNA 分子的结构特点 3.培养观察能力和分析理解能力:通过计算机多媒体课件和对 DNA 分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。4.培养创造性思维的能力:以问题为导向激发独立思考，主动获取新知识的能力。二、教学重点和难点 教学重点：1.DNA分子结构的主要特点 2.碱基互补配对原则。教学难点：1.DNA分子的双螺旋结构 2.碱基的相关计算 三、专家建议 本小节主要讲述了 DNA 分子的结构，关于 DNA 分子的双螺旋结构，这部分内容比较抽象，不容易理解。

2、所以在教学过程中应向学生展示 DNA 分子的结构模型。而且教材在概述 DNA 分子双螺旋结构的特点后，安排了一个“制作 DNA 双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。四、教学方法 讲授法、探究法、讨论法 五、教学用具 教学课件 六、教学过程(一)、引入新课 前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习，知道 DNA 分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么 DNA分子为什么能起遗传作用呢?为了弄清楚这个问题，我们就需要对 DNA进行更深入的学习。那么我们今天就首先来学习 DNA 分子的结构。（二）、DNA 分子的基本组成单位 在学习

3、新课之前我们首先来回忆一下我们以前学习过的DNA 的相关内容。1.名称：DNA 又叫脱氧核糖核酸，是主要的遗传物质。具有双链结构。2.组成元素：C、H、O、N、P 3.基本组成单位：脱氧核苷酸（如下图）组成脱氧核苷酸的含 N碱基：A、T、G、C，碱基不同则脱氧核苷酸的种类不同（三)、DNA 双螺旋结构模型的构建 养观察能力和分析理解能力通过计算机多媒体课件和对分子直观结构模型的观察来提高观察能力分析和理解能力培养创造性思维的能力以问题为导向激发独立思考主动获取新知识的能力二教学重点和难点教学重点分子结构的主要特子的双螺旋结构这部分内容比较抽象不容易理解所以在教学过程中应向学生展示分子的结构模型

4、而且教材在概述分子双螺旋结构的特点后安排了一个制作双螺旋结构模型的实验以加深学生对这一结构的感性认识和理解四教学方法讲的学习知道分子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分子为什么能起遗传作用呢为了弄清楚这个问题我们就需要对进行更深入的学习那么我们今天就首先来学习分子的结构二分子的基本组成单位在学习新课之前1.当时科学界已经发现的证据有：组成 DNA 分子的单位是脱氧核苷酸；DNA 分子是由含 4 种碱基的脱氧核苷酸长链构成的。2.英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的 DNA 的 X射线衍射图谱；3.奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量 鸟嘌呤(

5、G)的量=胞嘧啶(C)的量 4、沃森和克里克 沃森和克里克根据当时掌握的资料，通过不懈努力，最终构建出了正确的 DNA 模型。1953 年，他们撰写的 核酸的分子结构脱氧核糖核酸的一个结构模型 论文在 自然 杂志上刊登，引起了极大的轰动。1962 年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果而共同获得了诺贝尔生理学和医学奖。（四）、DNA 分子的结构 在我们以往的学习过程中，我们已经知道了 DNA 是由脱氧核苷酸构成，那么这些脱氧核苷酸具体是怎样组成 DNA 的呢？组成的 DNA 又具有怎样的结构呢？介绍 DNA分子双螺旋结构模型的提出。1953 年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名

6、的 DNA 分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程，激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度，培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。1.DNA分子的结构 提出者：沃森和克里克（1953 年）结构：双螺旋结构 2.脱氧核苷酸组成 DNA 分子的过程 具体过程用 PPT展示 养观察能力和分析理解能力通过计算机多媒体课件和对分子直观结构模型的观察来提高观察能力分析和理解能力培养创造性思维的能力以问题为导向激发独立思考主动获取新知识的能力二教学重点和难点教学重点分子结构的主要特子的双螺旋结构这部分内容比较抽象不容易理解所以在教学过程中应向学生展示分子的结构

7、模型而且教材在概述分子双螺旋结构的特点后安排了一个制作双螺旋结构模型的实验以加深学生对这一结构的感性认识和理解四教学方法讲的学习知道分子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分子为什么能起遗传作用呢为了弄清楚这个问题我们就需要对进行更深入的学习那么我们今天就首先来学习分子的结构二分子的基本组成单位在学习新课之前3.DNA分子双螺旋结构的特点（1）.DNA分子是由两条链组成的，这两链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）.DNA分子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）.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基配对遵循碱基互补配对原则。

8、碱基互补配对原则:碱基 A与 T、G与 C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。4.DNA的结构和组成可用“五四三二一”表示 五种元素：C、H、O、N、P 四种碱基：A、G、C、T，相应的四种脱氧核苷酸 三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链 一种螺旋：规则的双螺旋结构（五）、DNA 分子的结构特性 1.多样性：由于碱基排列顺序不同，所以 DNA 分子有多样性，由 n 对碱基组成的 DNA 分子中，DNA 分子的种类为 4n.2.特异性:不同的 DNA 分子具有不同的碱基顺序 3.稳定性：通过碱基互补配对后用氢键连接两条链，所以具有稳定性。（六）、碱基比例的

9、计算：1.在双链DNA分子中，任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA 总碱基数的50。推导过程：在双链 DNA 分子中，有 A=T，G=C 所以，A+G=T+C=A+C=T+G,即任意不互补的两碱基和相等，且占总量的 50%嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 养观察能力和分析理解能力通过计算机多媒体课件和对分子直观结构模型的观察来提高观察能力分析和理解能力培养创造性思维的能力以问题为导向激发独立思考主动获取新知识的能力二教学重点和难点教学重点分子结构的主要特子的双螺旋结构这部分内容比较抽象不容易理解所以在教学过程中应向学生展示分子的结构模型而且教材在概述分子双螺旋结构的特点后安排了一个制作双螺旋结构

10、模型的实验以加深学生对这一结构的感性认识和理解四教学方法讲的学习知道分子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分子为什么能起遗传作用呢为了弄清楚这个问题我们就需要对进行更深入的学习那么我们今天就首先来学习分子的结构二分子的基本组成单位在学习新课之前A+G=T+C 即 A+G/T+C=1或 A+G/A+T+G+C=50%或 A%=50%-G%双链 DNA 分子中 A+T/G+C等于其中任何一条链的 A+T/G+C。互补的两碱基之和在单、双链中所占比例相等 双链 DNA 分子中，非互补的两条链中 A+G/T+C互为倒数。在 DNA 分子中，A+G/C+T=1 双链 DNA 分子中，A+

11、T占整个 DNA 分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中 A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链 A+T是整个 DNA 分子 A+T的一半。练习：（1）在一条双链 DNA 分子中，腺嘌呤（A）占 35%，它所含的胞嘧啶（C）应占（A）A、15%B、30%C、35%D、70%（2）某双链 DNA 片段中，A占 23%，其中一条链中的 C占该单链的 24%，问另一条链中的 C占多少？解析：在一个双链 DNA 分子中，恒有：任意两个不互补配对的碱基之和为 50%，则有 A+C=50%,又 A=23%，所以 C=27%而其中一条链为 24%，则另一条链为 30%2.两条链中A+G/T+C 互为

12、倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.推导过程：在双链 DNA 分子中，如果其中一条链的 A1+C1/T1+G1=n，那么又因为 A1=T2，C1=G2，T1=A2，G1=C2,则在另一条链中 A2+C2/T2+G2=T1+G1/A1+C1=1/n 练习：（1）在 DNA 的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个 DNA 分子中分别是多少？答案：2.5,1 七、课堂总结 养观察能力和分析理解能力通过计算机多媒体课件和对分子直观结构模型的观察来提高观察能力分析和理解能力培养创造性思维的能力以问题为导向激发独立思考主动获取新知识的能力二教学重点和难点教

13、学重点分子结构的主要特子的双螺旋结构这部分内容比较抽象不容易理解所以在教学过程中应向学生展示分子的结构模型而且教材在概述分子双螺旋结构的特点后安排了一个制作双螺旋结构模型的实验以加深学生对这一结构的感性认识和理解四教学方法讲的学习知道分子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分子为什么能起遗传作用呢为了弄清楚这个问题我们就需要对进行更深入的学习那么我们今天就首先来学习分子的结构二分子的基本组成单位在学习新课之前本节课我们学习了 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

14、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。八、板书设计 第三章 第 2 节 DNA分子的结构 一、DNA 分子的基本组成单位 二、DNA 双螺旋结构模型的构建 三、DNA 分子的结构 四、DNA 分子的结构特性 1.多样性 2.特异性 3.稳定性 五、碱基比例的计算：1.在双链DNA分子中，任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA 总碱

15、基数的50。2.两条链中A+G/T+C 互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.养观察能力和分析理解能力通过计算机多媒体课件和对分子直观结构模型的观察来提高观察能力分析和理解能力培养创造性思维的能力以问题为导向激发独立思考主动获取新知识的能力二教学重点和难点教学重点分子结构的主要特子的双螺旋结构这部分内容比较抽象不容易理解所以在教学过程中应向学生展示分子的结构模型而且教材在概述分子双螺旋结构的特点后安排了一个制作双螺旋结构模型的实验以加深学生对这一结构的感性认识和理解四教学方法讲的学习知道分子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分子为什么能起遗传作用呢为了弄清楚这个问题我们就需要对进行更深入的学习那么我们今天就首先来学习分子的结构二分子的基本组成单位在学习新课之前