生物必修ⅱ人教新課標3.2 dna分子的結(jié)構(gòu) 教案

1、第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)復習導入：提問學生遺傳物質(zhì)應具備的特點是什么？為什么DNA分子的結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性呢？學習（或復習）DNA的基本組成單位脫氧核糖核苷酸： 1、請學生在黑板上畫出四種脫氧核苷酸的圖式，并解釋組成、種類及連接方式等。 2、說明脫氧核苷酸的基本元素組成通過上述學生活動，不是直接將結(jié)論告訴學生，而是在師生主客體角色互換中得以解決，使學生學習積極性提高。設(shè)置疑問，引入下一環(huán)節(jié)：四種脫氧核苷酸是如何構(gòu)建DNA分子的？DNA分子的結(jié)構(gòu)是什么樣的？這一問題的解決于1953年，由美國生物學家沃森和英國物理學家克里克共同提出。學生活動：閱讀教材中的DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的故事并回

2、答下列問題：1、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗和成果？（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(gòu)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揭示生物大分子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(gòu)建N結(jié)構(gòu)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

3、（）的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。2、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，出現(xiàn)過哪些錯誤？他們是如何對待和糾正這些錯誤的？沃森和克里克根據(jù)當時掌握的資料，最初嘗試了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，在這些模型中，他們將堿基置于螺旋的外部。在威爾金斯為首的一批科學家的幫助下，他們否定了最初建立的模型。在失敗面前，沃森和克里克沒有氣餒，他們又重新構(gòu)建了一個將磷酸核糖骨架安排在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。沃森和克里克最初構(gòu)建的模型，連接雙鏈結(jié)構(gòu)的堿基之間是以相同堿基進行配對的，即A與A、T與T配對。但是，有化學家指出這種配對方式違反了化學規(guī)律。1952年，沃森和克里克從奧地利生物化學家查哥夫

4、那里得到了一個重要的信息：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。于是，沃森和克里克改變了堿基配對的方式，讓A與T配對，G與C配對，最終構(gòu)建出了正確的DNA模型。教師向?qū)W生出示DNA分子雙螺旋的模型，師生共同觀察歸納出DNA分子的結(jié)構(gòu)，并做出適當?shù)臄U展：講述：1、在主鏈上脫氧核糖與磷酸交替排列，核苷酸之間的磷酸與脫氧核糖通過脫水縮合結(jié)合在一起。 2、在DNA分子的外側(cè)骨架如果一條為：磷酸脫氧核糖磷酸脫氧核糖；另一條為：脫氧核糖磷酸脫氧核糖磷酸；兩條鏈上的脫氧核苷酸、磷酸和堿基數(shù)目相等，長度一樣，排列反向。 3、堿基互補配對原則：一條鏈上有堿基A，另一條鏈必

5、有堿基T與其配對，一條鏈上有堿基C，另一條鏈上必有堿基G與其配對；堿基間通過氫鍵連在一起：A與T有兩個氫鍵，G與C有三個氫鍵，因此,DNA分子中C、G數(shù)目越多，分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。在雙鏈DNA分子中：嘧啶堿基的總數(shù)與嘌呤堿基的總數(shù)相等。AGCT。這可作為判斷單、雙鏈DNA的唯一依據(jù)。但不同生物的DNA分子中AT對和GC對的比例不同：（AT）（GC）a(不同生物a值不同）。 4、在DNA分子的雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)中：共有四種堿基對：AT對、TA對、GC對、CG對（在理解AT對、TA對在DNA分子中不同時，可以先確定一條鏈為參照，圖示說明）。每螺旋一周一條鏈由10個脫氧核苷酸構(gòu)成，也就是有10對堿基可螺旋為一

6、周，這樣的螺旋結(jié)構(gòu)對鏈上的脫氧核苷酸順序無任何限制。因此，DNA分子中的脫氧核苷酸的排列順序千變?nèi)f化。從4種堿基中任選4個，在一條鏈上作全排列的形式（可以重復的）就有44256種不同的排序。假設(shè)一條鏈上有4000個堿基，按全排列的公式推算則有多少種排列順序呢？（讓學生通過對數(shù)計算可以得出44000=102408種）這樣千變?nèi)f化的順序決定了生物的多樣性。人類中找不到兩個人的指紋完全相同就在于此。但是，每一DNA都有其特異的脫氧核苷酸的排列順序，這是DNA分子的特異性。由此，我們完全可以通過對DNA中脫氧核苷酸序列的測定建立人的DNA檔案，鑒別人的血緣關(guān)系，為刑事案的偵破提供可靠依據(jù)，是人類基因組

7、計劃研究的重要組成部分。講述：DNA和蛋白質(zhì)同屬于高分子，兩者考查的知識點有些類似，我們現(xiàn)在共同歸納、整理一下：項目DNA蛋白質(zhì)基本元素C、H、O、N、PC、H、O、N基本單位及種類脫氧核糖核酸，4種氨基酸，20種連接方式脫水縮合脫水縮合標記元素PS失水數(shù)n-2,n為堿基數(shù)n-x，n是氨基酸數(shù)、x是肽鏈數(shù)合成場所細胞核、線粒體、葉綠體核糖體游離基團游離的磷酸基為2個，游離的五碳糖為2個游離的氨基為x個，游離的羧基為x個，x為肽鏈數(shù)關(guān)系DNA控制蛋白質(zhì)的合成。染色體是DNA和蛋白質(zhì)共同組成的。 課下要求學生用硬紙板為材料，借用于剪刀、針線等來完成制作DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，有條件的地方可以買到做DNA分子結(jié)構(gòu)的教具，每四個同學一組，通過合作來組裝出DNA分子，并在下一節(jié)課上課時進行交流，通過學生的動手，讓每個學生真正掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)。變抽象為具體，再由