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1、DNA分子的结构 【教学重点、难点、疑点及解决办法】1教学重点(1)DNA分子的结构。(2)碱基互补配对原则及其重要性。(3)DNA分子的多样性。2教学难点DNA分子的立体结构特点。3教学疑点DNA分子中只能是AT、CG配对吗?能不能AC、GT配对?为什么?4.解决办法:(1)充分发挥多媒体计算机的独特功能,把DNA的化学组成、立体结构等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象,转化为易于吸收的知识。(2)通过制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA分子结构特点的理解和认识。(3)通过讨论交流、通过提高学生的识图能力、思维能力,通过配合适当的练习,将知识化
2、难为易。(4)通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性,来说明只能是AT、CG配对。【课时安排】 1课时【教学过程】引言:我们经过学习,已经知道DNA是主要的遗传物质,DNA分子是怎样贮存遗传信息的?它又是怎样决定生物性状的?要回答这些问题,就必须弄清DNA的结构。新课: 第2节 DNA分子的结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建列出“思考与讨论”问题,引导学生阅读课文P4749,培养学生的自学能力与自我探究能力。小结:沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型,为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。下面我们来进一步探讨学习DNA分子的结构。二、DNA分子的结构1.DN
3、A的化学组成学生回顾并阅读教材P42-43和P4749,看懂图3-1和图311及银幕上出现的结构平面图,基本单位图。学生回答下列问题:组成DNA的基本单位是什么?每个基本单位由哪三部分组成?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,教师点拨: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。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
4、.DNA分子的立体结构出示DNA模型,学生阅书第8页,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5535,另一条链是3555,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)。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(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
5、,由教师回答:设问一: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?这是由于嘌呤碱是双环化合物(画出双环),占有空间大;嘧啶碱是单环化合物(画出单环),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合适。设问二:为什么只能是AT、GC,不能是AC,GT呢?这是由于A与T通过两个氢键相连,G与C通过三个氢键相连,这样使DNA的结构更加稳定,所以,A与T或G与C的摩尔数比例均为1:1。学生训练:某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18,那么鸟嘌呤的分子数占( )A9 B18 C32% D36答案:C(为巩固DNA立体结构的有关知识,加深对D
6、NA分子结构特点的理解,此时应让学生做P50模型构建 制作DNA双螺旋结构模型,实验的材料及一些基本步骤可在上课前准备好,教师示范,控制好上课的时间)。3.DNA的特性师生共同活动,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 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
7、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。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千变万化,4种脱氧核苷酸排列的特定顺序,包括特定的遗传信息。每个DNA分子能够贮存大量的遗传信息。【板书设计】 第二节 DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建二、DNA分子的结构