DNA分子的結(jié)構(gòu)說課市公開課一等獎省賽課微課金獎?wù)n件

DNA分子結(jié)構(gòu)雞西市第十九中

馬玉璽1/431、教學(xué)分析2、教學(xué)目標(biāo)3、教學(xué)方法4、教學(xué)過程DNA分子結(jié)構(gòu)說課內(nèi)容5、教學(xué)感悟2/431、教材分析教材地位和作用：

“DNA分子結(jié)構(gòu)”是人教版高中生物必修2《遺傳與進(jìn)化》第3章第2節(jié)內(nèi)容，由DNA模型構(gòu)建、DNA分子結(jié)構(gòu)特點及制作DNA模型三部分內(nèi)容組成。其中堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)是DNA復(fù)制及基因表示過程中遵照主要標(biāo)準(zhǔn)。而DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)更是學(xué)生了解生物多樣性、特異性物質(zhì)基礎(chǔ)。3/431、教材分析教材中豐富生物學(xué)史：①威爾金斯（M.Willkins）和富蘭克林（R.Franklin）DNA結(jié)晶X射線衍射圖譜②沃森（J.Watson）和克里克（F.Crick）首先發(fā)覺DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)③查哥夫（E.Chargaff）得出主要規(guī)律4/43學(xué)情分析脫氧核苷酸種類及結(jié)構(gòu)DNA是主要遺傳物質(zhì)學(xué)生學(xué)生空間想象能力和數(shù)學(xué)思維較差難點構(gòu)建模型分析特點用數(shù)學(xué)描述生命現(xiàn)象5/43教學(xué)目標(biāo)能力學(xué)會制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型情感經(jīng)過討論DNA結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建歷程，認(rèn)識到學(xué)科間綜合及科學(xué)家間互助合作在科學(xué)研究中主要性。知識概述DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點6/43重點：1.DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點。2.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。難點：堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)了解和應(yīng)用。7/43教學(xué)方法鞏固思維拓展標(biāo)準(zhǔn)制作DNA分子模型展示模型歸納特點探究模型構(gòu)建過程練做看想學(xué)法教法8/43教學(xué)過程鞏固練習(xí)課堂小結(jié)新課展開課題引入知識拓展DNA分子結(jié)構(gòu)9/43DNA不朽雙螺旋課題引入—創(chuàng)設(shè)情境10/43

新課展開DNA分子結(jié)構(gòu)探究模型構(gòu)建過程觀察模型分析特點親身實踐制作模型研究基礎(chǔ)模型方案怎樣驗證情感升華立體結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)親身體驗直觀對比11/43下面是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，說出圖中名稱12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈片段12/43設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。依據(jù)堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，

G2=C1。請證實在DNA雙鏈中：A=T，G=CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈五、知識拓展-練堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用因為：A=A1+A2,T=T1+T2又因為：A1=T2，A2=T1所以：A1+A2

=T1+T2，A=T解析：13/43可引申為：①嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A+G=T+C即A+G/T+C=1或A+G/A+T+G+C=1/2②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈A+T/G+CA+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==例題1、某雙鏈DNA分子中，G占1/5，求A占多少？解析：因為：DNA分子中，A+G=T+C。所以：

A=1/2–1/5=3/1014/43③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。兩條鏈A+T/G+C之比相等。A1+G1T1+C1=aT2+C2A2+G2=1/aA1+C1T1+G1T2+G2A2+C2=例題2、在DNA一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述百分比在其互補(bǔ)鏈和整個DNA分子中分別是多少？2.51A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈A1+T1G1+C1=aG2+C2A2+T2=a15/43DNA分子中堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)計算某生物細(xì)胞DNA分子堿基中，腺嘌呤分子數(shù)占22％，那么，胞嘧啶分子數(shù)占（

）

A．11％B．22％

C．28％D．44％C16/43DNA分子中堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)計算2、依據(jù)堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)，在A≠G時，雙鏈DNA分子中，以下四個式子中正確是（

）C17/43DNA分子中堿基互補(bǔ)配對標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)計算3、若DNA分子一條鏈中（A+T）/（C+G）=a，則其互補(bǔ)鏈中該比值為（

）A、aB、1/a

C、1D、1—1/a4、若DNA分子中一條鏈堿基摩爾比為A︰C︰G︰T＝1︰1.5︰2︰2.5，則其互補(bǔ)鏈中嘌呤堿基與嘧啶堿基摩爾比為（）A5︰4B4︰3C3︰2D5︰2AB18/43沃森和克里克在論文中寫道：“在提出堿基特異性配正確看法后，我們又馬上提出了遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制一個可能機(jī)理”。你能否依據(jù)我們今天學(xué)DNA結(jié)構(gòu)知識預(yù)測一下DNA分子是怎樣復(fù)制？《Nature》雜志上發(fā)表論文19/43教學(xué)感悟新課程下生物教學(xué)，真正還原了生命科學(xué)作為試驗學(xué)科本質(zhì)，知識與能力并重，課內(nèi)與課外并存。本節(jié)課經(jīng)過學(xué)生自主活動與教師指導(dǎo)相結(jié)合，實現(xiàn)了三維目標(biāo)。師生互動、循序漸進(jìn)，強(qiáng)化了生物學(xué)主干知識。學(xué)生帶著問題走進(jìn)課堂，帶著新問題進(jìn)入下一階段學(xué)習(xí)。學(xué)生在這其中更多是主動主動，合作交流，教師在這其中更多是主動引導(dǎo)，必定評價。

20/43可借鑒方法參考原型已經(jīng)有知識一、探究模型構(gòu)建過程—想研究基礎(chǔ)21/43腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸ATCG脫氧核苷酸單鏈DNA基本單位－脫氧核苷酸22/43模型構(gòu)建法

就是搭建模型,也就是拼湊。就像小孩擺積木一樣，在試驗室里，用一些圓球木棍等來構(gòu)建分子結(jié)構(gòu)模型。

這種方法在科學(xué)上發(fā)揮著主要作用。

二十世紀(jì)四大發(fā)覺：

宇觀世界宇宙大爆炸模型宏觀世界大地結(jié)構(gòu)板塊模型微觀世界物質(zhì)結(jié)構(gòu)夸克模型DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型鮑林（1901.2.28—1994.8.19）是著名量子化學(xué)家，他在化學(xué)多個領(lǐng)域都有過重大貢獻(xiàn)。曾兩次榮獲諾貝爾獎（1954年化學(xué)獎，1962年和平獎），有很高國際聲譽(yù)。23/4320世紀(jì)50年代，倫敦大學(xué)物理學(xué)家威爾金斯和化學(xué)家富蘭克林得到了DNAX射線晶體衍射圖像。威爾金斯富蘭克林DNA衍射圖譜24/43X衍射技術(shù)是用X光透過物質(zhì)結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案技術(shù)。這個方法能夠用來推測晶體分子排列。1951年威爾金斯和富蘭克林展示了一張DNAX射線衍射圖沃森看到這張圖時激動得話也說不出來，他心怦怦直跳，從圖上他斷定DNA結(jié)構(gòu)是一個規(guī)則螺旋體。他打定主意要制作一個DNA模型。他這種想法得到了他合作搭檔克里克認(rèn)可。于是他們兩人便采取當(dāng)初著名化學(xué)家鮑林研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建法，用紙和鐵絲制作模型。你第一眼看到此圖認(rèn)為DNA應(yīng)該是怎樣結(jié)構(gòu)？25/43

構(gòu)建方案生化學(xué)家查哥夫A和T分子數(shù)相等，G和C分子數(shù)相等兩條鏈怎樣排列堿基怎樣配對26/43脫氧核糖和磷酸交替排列在內(nèi)側(cè)堿基排在外側(cè)CATCGC ATCGCA堿基外側(cè)排列模型27/43脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，堿基排在內(nèi)部,且同型堿基配對A與A配對,T與T配對，C與C配對,G與G配對.堿基內(nèi)側(cè)同型配對模型ATCGATCGGGAA28/43問題：比較它們各自特點ATCGATCGGGAACATCGC ATCGCA29/43原型對比30/43AATTGGGGCCCATC螺旋內(nèi)側(cè)由堿基組成，嘌呤與嘧啶相連，每對堿基正確長度單位相同31/43怎樣驗證呢32/43沃森和克里克

搭建模型與衍射圖像一致33/43

1953年沃森和克里克在Nature雜志上刊載論文《核酸分子結(jié)構(gòu)模型－脫氧核糖核酸一個結(jié)構(gòu)模型》引發(fā)了極大轟動。被認(rèn)為是“生物學(xué)一個標(biāo)志，開創(chuàng)了新時代”?！禢ature》雜志上發(fā)表論文情感升華34/43情感目標(biāo)在沃森和克里克模型構(gòu)建過程中借鑒了哪些科學(xué)家哪些理論？包括到了哪些學(xué)科？1、威爾金斯和富蘭克林DNA結(jié)晶X射線衍射圖譜（物理）2、查哥夫模型構(gòu)建法（化學(xué)）3、查哥夫堿基數(shù)量特點（化學(xué)）沃森：生物學(xué)家克里克：物理學(xué)家35/43從圖中可見DNA含有規(guī)則雙螺旋空間結(jié)構(gòu)二、觀察DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型-看36/43AAATTTGGGGCCCATC三、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)主要特點（1）DNA分子是由兩條反向平行脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。37/43AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。（2）DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，組成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。三、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)主要特點38/43AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。（2）DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，組成