第3章第2节DNA分子的结构导学案-教案.doc

长白山二高中 高一生物必修2 教案 编写：刘自山 2012年3月21日课 题：第3章第2节 DNA分子的结构备课时间：2012年3月21日授课时间：教学目标：知识目标：1、概述DNA分子的结构的主要特点2、制作DNA分子的双螺旋结构模型3、讨论DNA双螺旋结构模型构建历程能力目标： 1、制作DNA双螺旋结构模型，锻炼学生的动手、动脑以及空间思维能力 2、对科学探索基因的本质的过程进行分析和讨论，领悟假说演绎和模型方法在这些研究中的应用情感目标： 1、认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用 2、认同人类对遗传物质的认识过程是不断深化不断完善的过程教学重点：1、DNA分子结构的主要特点2、制作DNA分子双螺旋结构模型教学难点：DNA分子结构的主要特点教学关键：掌握DNA分子结构特点，运用碱基互补配对特点，进行碱基计算。教学方法：导学案教学法教 具：教材插图 课 型：新课 课时按排：1课时 教学过程：预习案一、预习目标：指导学生做好课前预习DNA双螺旋结构模型的构建过程，了解DNA分子的结构特点。二、预习内容:1DNA双螺旋结构模型的构建（1）构建DNA双螺旋结构的两位科学家是 沃森 和 克里克 。（2）沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？科学界对DNA的认识是：DNA分子是以4种 脱氧核苷酸 为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有 A、T、G、C 四种碱基。威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈 螺旋 结构。查哥夫测定DNA的分子组成，发现腺嘌呤（A）的量总是等于 T 的量；（G）的量总是等于 C 的量。（3）沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？2构成DNA的基本单位是 脱氧核苷酸 ，是由 腺嘌呤脱氧核苷酸 、 鸟嘌呤脱氧核苷酸 、胸腺嘧啶脱氧核苷酸 、 胞嘧啶脱氧核苷酸 组成。3DNA分子的结构DNA是规则的双螺旋结构，其主要特点是：（1）DNA是由 两 条链构成的，这 两 条链按 反方向 方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的 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。碱基配对的规律是：A与 T 配对，G与 C 配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做 碱基互补配对 原则。三、提出疑惑:把你在预习中存在的疑难问题记录下来探究案一、学习过程探究点一：科学家是如何探索构建DNA双螺旋结构模型的？【资料1】：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的五种基本元素是 C、H、O、N、P ，其基本单位是 脱氧核苷酸 ，而且每个基本单位是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基 三种小分子化合物构成的，含有的四种碱基分别是 A、T、G、C 问题1：依据这则资料，你能试着构建出脱氧核苷酸的结构模型吗？指导学生构建DNA模型：请同学们从模型盒中拿出一个白色小球（代表磷酸）、一个黑色的圆柱（代表脱氧核糖）、 彩色的的圆柱（代表碱基）试着构建一个脱氧核苷酸模型。构建好一个的同学，请用同样的方法多构建几个。【资料2】：科学家认识到：DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链构成的。问题2：一个个脱氧核苷酸怎么连接成长链呢？请同学们利用刚才完成的脱氧核苷酸模型，试着构建脱氧核苷酸链。【资料3】：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量这一碱基之间的数量关系。 问题3：分析刚才所建构的模型是否符合这一科学事实，讨论应构建怎样的模型才能在任何情况下都符合这样的科学事实？ 请同学边讨论边动手构建【资料4】：1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱。问题4：科学家从图谱中推算出DNA应呈螺旋结构，你们的模型符合吗？应如何修改体现DNA的双螺旋结构呢？探究点二：DNA分子的结构特点问题1：观察DNA分子结构模型，讨论以下问题：（1） DNA分子中，外侧由什么连接而成？内侧是什么？外侧由交替连接的磷酸和脱氧核糖链构成，内侧是碱基对（2） 两条链之间碱基的连接有什么规律？腺嘌呤A一定与胸腺嘧啶T配对，鸟嘌呤G一定与胞嘧啶C配对（3） 构成DNA的两条链有怎样的关系？ 两条链方向相反，平行排列问题2：DNA只含有四种脱氧核苷酸，它如何能够储存足够量的信息？ 总结：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性 碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性探究点三：整个DNA分子中，DNA碱基量的关系是： A=T ； G=C A+ G = T + C；A + G = T + C = A + C =T + G = 1/2（A+G+C+T） （A+ G） /（T + C）=（A + C ）/（T + G） =1即：DNA分子中任一非互补碱基之和恒等，=1/2 DNA碱基总数探究点四：自己动手构建DNA双螺旋结构模型问题1：分别用哪几种材料来代表组成DNA分子的磷酸、脱氧核糖和碱基？这三种物质是在什么部位相互连接的？怎样将这几种材料正确地连接起来？ 可以选择曲别针、泡沬塑料、纸片、牙签、橡皮泥等常用物品来制做代表组成DNA分子的磷酸、脱氧核糖和碱基。这三种物质的连接如图所示：问题2：在DNA分子中，每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的？怎样将脱氧核苷酸正确地连接起来？ 参照问题1图所示。问题3：在模型中，如何体现DNA分子的两条链是反向平行的？又怎样体现两条链的碱基之间互补配对？ 两条链的脱氧核糖方向不同二、复习巩固：DNA分子双螺旋结构的主要特点(1)基本单位：构成DNA分子的基本单位 脱氧核苷酸 由一分子 磷酸 、一分子 脱氧核糖 、一分子 含氮碱基 连接而成。(2)DNA分子是由 两条链 组成的，这两条链按 反方向平行 方式盘旋成 双螺旋结构 结构。(3)DNA分子中的 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。(4)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（ 腺嘌呤 ）一定与T（ 胸腺嘧啶 ）配对； G（ 鸟嘌呤 ）一定与C（ 胞嘧啶 ）配对。三、课堂总结1、DNA双螺旋结构模型的构建过程2、DNA分子结构主要特点（1）DNA分子是由 2条长链按反向平行的方式盘旋而成双螺旋结构。（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）