DNA分子的结构第二次教案.doc

第3章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构一、教学目标1.知识方面识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。 DNA分子的平面结构和空间结构。碱基互补配对原则。2.情感态度与价值观方面认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。3.能力方面制作DNA双螺旋结构模型。二、教学重点和难点1.教学重点：DNA分子结构的主要特点；制作DNA分子双螺旋结构模型。2.教学难点：DNA分子结构的主要特点；碱基互补配对原则的有关计算。三、教学方法：讨论法、模型展示法四、教学课时：1五、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图课程导入课前通过PPT向学生展示几幅DNA双螺旋结构的图，让学生先有个感性认识。老师拿出自己的身份证与基因身份证对比，说明基因身份证的精确性，并指出这是与DNA分子的结构密切相关的。再让学生看两幅DNA双螺旋结构的图，正式上课。观看DNA双螺旋结构。抓住学生的兴趣，引入课堂。一、DNA分子的结构的基本组成单位。1、带领学生一起翻书回忆42页的脱氧核苷酸的化学组成。让学生讨论下列问题：组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？DNA的组成元素有哪些？组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？学生回答后，教师展示小模型，一边点拨一边板书：组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧苷糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。它的组成元素有C、H、O、N、P五种。组成DNA的碱基有四种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；有四种脱氧核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA的每一条链由四种不同的脱氧 核苷酸聚合而成多脱氧核苷酸链。2、此时老师在黑板上画出两个脱氧核苷酸，让学生思考如何将这两个脱氧核苷酸连在一块。展示DNA分子的模型，让学生观察自己得出结论。可以找一个学生代表上黑板上画出，然后结合PPT详细讲解，加深学生理解。阅读理解复习。思考并回答老师的问题。 拓展学生思维，更好理解新知识。 二、DNA双螺旋结构模型的构建成的科学历程。老师以说故事的方式讲述沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的过程。结合PPT上图片，带领学生重走科学探索之路。沃森和克里克一开始构建了碱基在外部的DNA双螺旋和三螺旋结构，但是都没成功，结合威尔金斯带来的DNA衍射图谱，让学生假设自己为科学家，该怎么构建DNA分子的模型？得出DNA双螺旋结构后，沃森克里克在此模型中提出A与A配对，T与T配对，但是被化学家否定了，老师口述查哥夫的研究成果，让学生假设自己是科学家，能得出怎样的结论？PPT展示沃森和克里克的研究成果DNA双螺旋结构，并指出此成果获得了1962年的诺贝尔奖，鼓励学生合作学习，积极探索。学习思考科学家的探索过程。培养学生的自学能力与自我探究能力。三、DNA分子的空间结构。再次展示DNA分子双螺旋结构模型。 让学生仔细观察，指着模型进解说过归纳，结构的主要特点是：两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构（简要解释“反向”，一条链是53，另一条链是35，不宜过深）。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键（教师对“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：AT、GC（A一定与T配对，G一定与C配对）。让学生观察DNA分子的模型，提醒学生注意A与T之间的氢键数，G与C之间的氢键数。帮助学生理解G与C比例越高，DNA结构越稳定这一结论。可见，DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了，这就叫碱基互补配对原则。（可在黑板上练习一道题以巩固互补配对原则）。教师设问，学生思考后，由教师回答：设问：碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？展示PPT，嘌呤和嘧啶的结构，并说明这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的，只有双环化合物和单环化合物配对才能保证两条长链之间的距离恒定。学生训练培养学生的应试能力。四、DNA的特性。师生共同活动，结合DNA分子模型，学生讨论和教师点拨相结合。稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DAN分子的稳定性。多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有 42000种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。用口诀12345对DNA分子的组成和结构进行小结，帮助学生进行记忆。听讲配合老师回答知识拓展五、碱基互补配对的原则。（视时间而定）依据碱基互补配对原则，推算DNA分子的碱基比例，学会用数学语言描述生命现象。1 教师在指导学生观察DNA分子双螺旋结构模型后，进一步指导学生思考在DNA分子中，其碱基的比例和数量之间的规律，再进行总结。2 在双链DNA分子中，所有的嘌呤碱基之和等于所有的嘧啶碱基之和，即（A+G)/(C+G)=1。3 根据上述公式，可鉴定DNA分子是单链还是双链。若在一个DNA分子中，（A+G)/(C+G)1，且AT、CG，说明此DNA为单链。若在一个DNA分子中，（A+G)/(C+G)=1，且A=T、C=G，说明此DNA为双链。4 在PPT上进行延伸拓展。也可将这部分作为课后思考。小结本节课我们学习了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