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1、 2019 最新新人教版高中生物必修 2 第 2 節(jié)《 DNA 分子的結(jié) 構(gòu)》教案 第 2 節(jié) DNA 分子的結(jié)構(gòu) 一、教學(xué)目標(biāo) 1. 知識方面 ⑴識記構(gòu)成 DNA分子的基本單位、核苷酸種類、堿基種類、元素種類。 ⑵DNA分子的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。 ⑶堿基互補配對原則。 2. 情感態(tài)度與價值觀方面 ⑴認識到與人合作的在科學(xué)研究中的重要性 , 討論技術(shù)的進步在探索遺傳物質(zhì)奧秘中的重要 作用。 ⑵認同人類對遺傳物質(zhì)的認識是不斷深化、不斷完善的過程 3. 能力方面 ⑴制作 DN

2、A雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 ⑵就科學(xué)家探索基因的本質(zhì)的過程和方法進行分析和討論 , 領(lǐng)悟模型方法在這些研究中的應(yīng) 用。 二、教學(xué)重點和難點 1. 教學(xué)重點：制作 DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 2. 教學(xué)難點： DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點三、教學(xué)方法：討論法、演示法 四、教學(xué)課時： 2 五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi) 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動 教學(xué)意 容 圖 問題探 引導(dǎo)學(xué)生思考討論回答 , 老師提示。 思考討論 收集資 討 回答 料的能 力。 一、 DNA

3、引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文 P47— 49。 閱讀思考 培養(yǎng)學(xué) 雙螺旋 〖提示〗 1. （ 1）當(dāng)時科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)有：組成Ｄ 完成旁欄 生的自 結(jié)構(gòu)模 NＡ分子的單位是脫氧核苷酸；Ｄ NＡ分子是由含 4 種堿 思考題目 學(xué)能力 型的構(gòu) 基的脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成的；（ 2）英國科學(xué)家威爾金斯 和 與自我 建成 和富蘭克林提供的ＤＮＡ的Ｘ射線衍射圖譜；（ 3）美國 探究能 生物化學(xué)家鮑林揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的方法（ 1950 力。 年） , 即按照Ｘ射線衍射分析的實驗數(shù)據(jù)建立模型的方法 1 / 5

4、 （因為模型能使生物大分子非常復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu) , 以完整 旁欄思 的、簡明扼要的形象表示出來） , 為此 , 沃森和克里克像 考題目 擺積木一樣 , 用自制的硬紙板構(gòu)建Ｄ NＡ結(jié)構(gòu)模型；（ 4） 奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果 : 腺嘌呤（Ａ） 的量總是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量 , 鳥嘌呤（Ｇ）的量總 是等于胞嘧啶（Ｃ）的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。 2. 沃森和克里克根據(jù)當(dāng)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(xué)家的

5、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(xué)家指出這種配對方式違反了化學(xué)規(guī)律。 1952 年 , 沃森和克里克從奧地利生物化學(xué)家查哥夫那里得到了一個重要的信息：腺嘌呤（Ａ）的量總是等于胸腺嘧啶 （Ｔ）的量 , 鳥嘌呤（Ｇ）的量總是等于胞嘧啶（Ｃ）的 量。于是 , 沃森和克里克改變了堿基配

6、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。 〖提示〗 1. 略。 2. 主要涉及物理學(xué)（主要是晶體學(xué)）、 生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的知識。涉及的方 思考與討 思考、 法主要有： X 射線衍射結(jié)構(gòu)分析方法 , 其中包括數(shù)學(xué)計算 論 討論和 法；建構(gòu)模型的方法等?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中許多成果的取 合作能 得 , 都是多學(xué)科交叉運用的結(jié)果；反過來 , 多學(xué)科交叉的 力 運用 , 又會促進學(xué)科的發(fā)展 , 誕生新的邊緣學(xué)科 , 如生物化 學(xué)、生物物理學(xué)等。

7、 3. 要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗；要善于與他 “思考人交流和溝通 , 閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研 與討 究小組成員在知識背景上最好是互補的 , 對所從事的研究 論” 要有興趣和激情等。 二、 DNA 出示 DNA模型 , 學(xué)生閱書第 50 頁 , 指著模型進解說過歸 閱讀理解 分子的 納 , 結(jié)構(gòu)的主要特點是： 記住 結(jié)構(gòu) ①兩條長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（簡 要解釋“反向” , 一條鏈?zhǔn)? 5 － 3 , 另一條鏈?zhǔn)?3 － 5 , 不宜過深）。 ②脫氧核糖和磷酸交替連接 , 排列

8、在 DNA分子的外 側(cè) , 構(gòu)成基本骨架 , 堿基排列在內(nèi)側(cè)。③堿基互補配對原則： 兩條鏈上的堿基通過氫鍵（教師對“氫鍵”要進行 必要的解釋）連接成堿基對 , 且堿基配對有一定的規(guī)律： A— T、 G— C（ A 一定與 T 配對 ,G 一定與 C 配對）。 可見 ,DNA 一條鏈上的堿基排列順序確定了 , 根據(jù)堿基互補配對原則 , 另一條鏈上的堿基排列順序也就確定了（可在黑板上練習(xí)一道題以鞏固互補配對原則）。  拓展學(xué) 生思 維 , 更 好理解 新知識 2 / 5

9、 教師設(shè)問 , 學(xué)生思考后 , 由教師回答： 設(shè)問一：堿基配對時 , 為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧 啶堿不與嘧啶堿配對呢？ 這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物（畫出雙環(huán)） , 占有空 間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物（畫出單環(huán)） , 占有空間小。 而 DNA分子的兩條鏈的距離是固定的 , 只有雙環(huán)化合物和 單環(huán)化合物配對才合適。 設(shè)問二：為什么只能是 A— T、 G— C, 不能是 A— C,G — T 呢？ 這是由于 A 與 T 通過兩個氫鍵相連 ,G 與 C通過三個 學(xué)生訓(xùn)練 氫鍵相連 , 這樣使 DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定 , 所以 ,A 與 T 或 G

10、 應(yīng)試能 與 C 的摩爾數(shù)比例均為 1：1。 力 某生物細胞 DNA分子的堿基中 , 腺嘌呤的分子數(shù)占 18％ , 那么鳥嘌呤的分子數(shù)占（ ） A．9％ B ． 18％ C． 32% D． 36％ 答案： C 3.DNA 師生共同活動 , 學(xué)生討論和教師點撥相結(jié)合。 聽講配合 知識拓 的特性 ①穩(wěn)定性： DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與 Pi 交 老師回答 展 替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補配對的方式是穩(wěn)定 不變的 , 從而導(dǎo)致 DAN分子的穩(wěn)定性。 ②多樣性： DNA分子中堿基相互配對的方式雖然不 變 , 而長鏈中的堿基對的

11、排列順序是千變?nèi)f化的。如一個 最短的 DNA分子大約有 4000 個堿基對 , 這些堿基對可能 的排列方式就有 種。實際上構(gòu)成 DNA分子 的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬的 , 其排列種類幾乎是無限 的 , 這就構(gòu)成 DNA分子的多樣性。 ③特異性：每個特定的 DNA分子都具有特定的堿基 排列順序 , 這種特定的堿基排列順序就構(gòu)成了 DNA分子自 身嚴格的特異性。 小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了 DNA的化學(xué)組成 ,DNA 的立體結(jié)構(gòu) 小結(jié) 培養(yǎng)學(xué) 和 DNA的特性。組成 DNA的堿基共有 A

12、、 T、 G、C 四種 , 生的總 構(gòu)成 DNA的基本單位也有 4 種。每個 DNA分子由二條多 結(jié)能力 脫氧核苷酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) , 兩條鏈上的 堿基按照堿基互補配對原則 , 即 A— T、 G— C, 通過氫鍵連 接成堿基對。 DNA分子具有穩(wěn)定性、多樣性和特異性。 多樣性產(chǎn)生的原因主要是堿基對的排列順序千變?nèi)f化 ,4 種脫氧核苷酸排列的特定順序 , 包括特定的遺傳信息。每 個 DNA分子能夠貯存大量的遺傳信息。 模型構(gòu) 讓學(xué)生做 P50

13、《模型構(gòu)建 制作 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模 閱讀思考 鞏固知 建 制 型》 , 實驗的材料及一些基本步驟可在上課前準(zhǔn)備好 , 教 動手動腦 識加深 作 DNA 師示范。 理解 雙螺旋 〖提示〗 1.DNA 雖然只含有 4 種脫氧核苷酸 , 但是堿基對 結(jié)構(gòu)模 的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基對千變?nèi)f化的排列順 型 序使 DNA儲存了大量的遺傳信息。 2. （1）靠 DNA分子堿基對之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯(lián)；（ 2）在 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中 , 由于堿基對平面之間相互靠近 , 形成了與堿基對平面垂

14、直方向的相互作用力 3 / 5 （該點可不作為對學(xué)生的要求 , 教師可進行補充說明）。 ******************************************************************** 歡迎訪問中小學(xué)教育資源旗下系列網(wǎng)站！ ( 完全免費的教育資源網(wǎng)站 , 全部試題課件教案 100000 余個正在上傳中 ...) --- -

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