DNA分子的结构(教案).doc

必修2第3章第1节DNA分子的结构 教学设计 一、教学目标 1.知识目标 DNA的探索历程 b. 概述的特点 2.能力目标 b.运用碱基互补配对原则解决进行DNA碱基计算 3.情感目标 二、教学点 的特点 三、教学难点 的特点 四 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：课程导入 简介：美国科学家沃森（ J．D.Watson，1928 —）和英国科学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。 导入学习目标。 阅读、思考。 激发学生的学习兴趣；导入学习目标。 环节二：讲授新课? 一、DNA双螺旋结构模型的构建 让学生阅读沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型故事，回答问题，加以点拨归纳。 讨论1:当时，科学家对DNA的认识是怎样的？ 组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。根据含氮碱基种类不同，有4种脱氧核苷酸，结构图如下： 讨论2：威尔金斯和同事富兰克林提供的DNA衍射图谱对他们有什么帮助？ 由衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构。 讨论3：沃森和克里克尝试了很多种螺旋模型，他们经历了怎样的失败，又是怎样纠正的？ 错误: 他们建立的模型中有双螺旋，也有三螺旋； 纠正: 最终确定为双螺旋而不是其他螺旋; 错误:碱基位于外部。 纠正:他们将磷酸－脱氧核糖安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部。 错误:相同的碱基进行配对，即A与A配对，T与T配对 纠正: A与T配对，G与C配对 讨论4:上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？ 物理学、生物化学、数学和分子生物学； 多学科交叉运用，推动了生物学的发展。 讨论5:沃森和克里克默契配合，建构了DNA双螺旋结构模型，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。这给予你哪些启示？ 1.善于学习和借鉴他人的研究成果和经验； 2.善于与他人交流、沟通和合作； 3.大胆设想，科学推理，百折不挠，锲而不舍的精神。 成功之处：A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系，同时也能解释DNA的复制。 【典型例题】 (2013·广东，2)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于(　　) ①证明DNA是主要的遗传物质　②确定DNA是染色体的组成成分　③发现DNA如何储存遗传信息　④为DNA复制机制的阐明奠定基础 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 【答案】D 【方法点拨】 沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型的特点是：(1)DNA分子由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；(2)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。 二、DNA分子的结构与特点 1.结构 展示DNA分子结构，引导学生分别观察分析其两条链反向关系、外侧组成、内部组成，归纳DNA分子的结构组成要点如下： ①两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成。 ②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。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，例如： 遵循碱基互补配对原则 引导学生就DNA结构特性分析归纳其特性如下： (1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。 (3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。 五种元素：C、H、O、N、P 四种碱基：A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸 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长链 一种螺旋：规则的双螺旋结构 【典型例题】 如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是(　　) A.④代表的物质中储存着遗传信息 B.不同生物的DNA分子中④的种类无特异性 C.②和③的交替排列 D.DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定 答案B 【解析　遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序之中，单个核苷酸则不能储存遗传信息，A项错误；不同生物的DNA均由4种脱氧核苷酸(包括④)组成，B项正确；②脱氧核糖和③磷酸的交替排列稳定不变，体现DNA的稳定性，C项错误；由于C—G碱基对含3个氢键，所以C—G碱基对含量越高，DNA越稳定，D项错误。 提供材料用具，