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1、13.23.2 DNADNA 分子的结构分子的结构教学重点教学重点(1)(1)DNA 分子的结构。(2)(2)DNA 分子的复制。教学难点教学难点(1)(1)DNA 分子的结构特点。(2)(2)DNA 分子的复制过程。知识知识 目标目标(1)DNA 分子基本单位的化学组成(识记)(2)DNA 分子的结构特点(理解)(3)DNA 分子的复制过程和复制意义(理解)能力能力 目标目标(1)培养观察能力、分析理解能力:通过计算机多媒体软件和 DNA 结构模型观察来提高观察能力、分析和理解能力。(2)培养创造性思维的能力:通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。教教 学学 目目 标标情
2、感情感 目标目标通过对 DNA 的结构和复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发 学生科学、用科学、爱科学的求知欲。教学媒体教学媒体多媒体课件课时安排课时安排2 课时 教学内容教学内容教师的组织和引导教师的组织和引导备注备注一、一、DNADNA分子分子的结构的结构1.DNA1.DNA 分子的分子的 化学组成化学组成( (结结 构构) )导课导课前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习，知道DNA分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?这需要从它的结构谈起。一、一、DNADNA分子的结构分子的结构教师讲述:介绍DNA
3、分子双螺旋结构模型的提出。1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程，激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度，培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础为了掌握DNA分子结构的全部知识，必须先掌握DNA分子的化学组成。1.DNA1.DNA分子的化学组成分子的化学组成( (结构结构) )学生活动:阅读教材P4748DNA分子的化学组成部分并讨论DNA分子化学组成的部分知识。教师出示DNA分子化学结构的多媒体课件，让学生42.DNA2.DNA 分子的分子的 空间结构空间结构分组讨论以下问题:a.DN
4、A分子为什么属于高分子化合物(从元素组成和分子量上考虑分析)?b.组成DNA分子的基本单位是什么?c.构成DNA分子的基本单位有几种?分别是什么?d.DNA分子是由几条脱氧核苷酸长链组成的?在学生讨论回答的基础上，教师进行综述:DNA分子是种高分子化合物，它的基本单位是脱氧核苷酸，总共有四种，分别叫腺嘌呤脱氧核苷酸(A)，鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)；每种脱氧核苷酸都是由三部分组成:即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。DNA分子不仅具有一定的化学结构，还具有其特殊的空间结构。2.DNA2.DNA分子的
5、空间结构分子的空间结构学生活动:阅读教材P49DNA分子的空间结构部分，对照自己制作的DNA的分子结构(在教师指导下制作)对教材进行理解探索新知识。教师出示DNA分子结构挂图和模型并设疑:a.DNA分子的空间结构具有什么特点?b.DNA分子结构中的碱基互补配对原则是什么?c.为什么碱基互补配对必须是A与T配对，G与C配对?学生在阅读教材、讨论的基础上回答上述问题。教师对学生的回答给予肯定并作点拨。DNA分子的结构特点是:(1)DNA分子是由两条链组成的，这两链按反向平行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)DNA分子两
6、条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对原则是:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。为加深学生的记忆，教师编一顺口溜:“A配T，T配A，G配C，C配G，少了一个配不齐”。A与T、G与C配对的原因:(1)嘌呤碱是双环化合物,占的空间大；嘧啶碱是思考、讨论和思考、讨论和 合作能力合作能力拓展学生思维，拓展学生思维， 更好理解新知更好理解新知 识识 应试能力应试能力 知识拓展知识拓展53.DNA3.DNA 分子的分子的 结构特性结构特性单环的、占的空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。(2)由于A与T通过两个氢键连结，G与C之间通过三个
7、氢键连结，这样使DNA的结构更加稳定。3.DNA3.DNA分子的结构特性分子的结构特性学生活动:阅读教材P49并思考讨论如下问题:(1)从你自己制作的DNA双螺旋结构模型来思考，DNA分子的基本单位只有四种。它的排列顺序如何?说明了什么问题?(2)再观察和思考你自己制作的DNA双螺旋结构模型中四种基本单位的排列顺序又如何呢?这又说明了什么问题?教师在学生思考讨论的基础上进行点拨: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DNA分子的一条链中有150个四种不同的碱基，它的排列方式有4150种。实际上构成了DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种
8、类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性(取决于碱基对的排列顺序)。每个特定的DNA分子(如你自己制作的DNA)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(特定的碱基排列顺序)。总结总结:从DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体之间表现出干差万别的根本原因。因此，用DNA分子可以起到鉴定生物个体的作用(为了加深对这部分知识的理解和应用,可给学生简介用DNA分子在亲子鉴定和案件的侦破中的作用的例子，这样既活跃了课堂，又激起学生学习的兴趣)。再没疑:在细胞有丝分裂学习中，我们知道，通过细胞有丝分裂使生物的亲代与子代之间保持遗
9、传性状的稳定性，为什么?学生回忆回答:是遗传物质DNA分子复制(间期)和平均分配(后期)的结果。教师给予肯定并鼓励。再问，那么DNA分子是怎样进行复制的呢?下节课我们将来学习DNA的复制培养学生的总培养学生的总 结能力结能力巩固知识加深巩固知识加深 理解理解6第第 2 2 课时课时 碱基互补配对原则，进行双链碱基互补配对原则，进行双链 DNADNA 中有关含中有关含 N N 的碱基的碱基 数目、比例的计算；根据数目、比例的计算；根据 DNADNA 中碱基种类及配对方式，中碱基种类及配对方式， 理解理解 DNADNA 分子的特性。分子的特性。 在双链 DNA 中（注意：单链 DNA 或 DNA
10、单链中不 符合）最基本的公式：A=T G=C。 有下列规律： 规律一：规律一：D DNA 双链中两互补链的碱基数相等，任意 两不互补的碱基之和恒等，占 DNA 中碱基数的 50%。即： A+G=T+C=A+C=T+G=50% ， （A+G）/（T+C）=（A+C） /（G+T）=1 规律二：规律二：DNA 双链中的一条单链上（A+G） /（T+C）的值与另一条互补链上（A+G）/（T+C） 的值互为倒数关系，在 DNA 双链中此比值为 1。 （A+C） /（T+G）的值亦如此。 规律三：规律三：DNA 双链中，一条单链上（A+T） /（G+C）的值与另一条互补链上（A+T）/（G+C） 的值相
11、等，与 DNA 双链中（A+T）/（G+C）的值相等。 规律四：规律四：一条链中任意两互补碱基之和占该单链 的比例等于 DNA 双链中该两种碱基之和占碱基总数的 比例。 （G1+C1）/(G1+C1+A1+T1)=（G2+C2） /(G2+C2+A2+T2)=（G+C）/(G+C+A+T)课堂巩固课堂巩固例例 1 1 从某生物中提取出 DNA 进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的 46，又知该 DNA 的一条链（H 链）所含的碱基中 28是腺嘌呤，问与 H 链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的（ ）A26% B24% C14 D11【解析】 解此题目时，应先绘出两条链碱基
12、符号，并注明含量，这样非常直观，便于推导和分析来理清解题思路，寻求解决方法。明确 DNA 的两条链中含碱基数目相同，且 AT，GC，一条链中的 A、T、G、C 数量等于另一条链中的 T、A、C、G 数量，由此可对方程组解出答案。方法一：假定每条链中有 100 个碱基，则双链 DNA 中（G+C）100246 92（个）（个）， （个）（个）即：A 对占该链全部碱基的 26方法二： （G+C）占双链的 DNA 的 46 （AT）占双链 DNA5教学反思：本节课内容少，但是涉及的计算方面的知识比较多，还需要学生学会总结规律，所以总的来说还是一节比较难掌握的课，所以，上第1 课时时注重要学生当堂把该
13、记忆的部分记忆好，以便在第 2 课时寻找规律时学生能跟上老师的思维。讲规律时，在 56 两个班是通过推导讲出公式，在 78 两个班是先直接写出公式，再推导该公式怎么来的，觉得后者效果会更好，因为毕竟我们只要达到让学生当堂记忆的目的就可以，所以没必要像数学那样严密的推导，并且还浪费时间还达不到目的。而直接把公式呈现出来，学生一开始就有印象，推导的过程中一直都想着这个公式，这样才能更好的记忆。最后在黑板上留下的都是公式，好在最后的时候帮助学生总结归类，将 4 个公式分为两类：非配对碱基的 54（A+T）2 G+C2 占该链的百分数为：即：双链中（A+ T）的百分数等于每条单链的百分数。【答案】 A 板书设计：板书设计： 第二节第二节 DNADNA 分子的结构分子的结构 一、一、 DNADNA 结构模型建构过程中的主要事件结构模型建构过程中的主要事件 二、二、 DNADNA 分子的结构分子的结构 1 1 化学组成化学组成 2 2 基本单位基本单位 3 3 双螺旋结构双螺旋结构 4 4 碱基互补配对原则碱基互补配对原则5之和比例关系；配对的碱基之和比例关系。且中又分双链和单链。
