重庆市杨家坪中学市级骨干教师示范课高中生物 DNA分子的结构教案

1 重庆市杨家坪中学市级骨干教师示范课高中生物重庆市杨家坪中学市级骨干教师示范课高中生物 DNADNA 分子的结构教分子的结构教 案案 教学目标教学目标 1 概述 DNA 分子结构的主要特点 2 制作 DNA 分子双螺旋结构模型 3 讨论 DNA 双螺旋结构模型的构建历程 教学重点教学重点 1 DNA 分子结构的主要特点 2 制作 DNA 分子双螺旋结构模型 教学难点教学难点 DNA 分子结构的主要特点 教学过程教学过程 生物的遗传物质有哪些 主要的遗传物质是什么 DNA 作为主要遗传物质 它是如何 储存遗传信息 又是如何决定生物性状的呢 这些都取决于 DNA 分子的结构 结构决定功 能是一个千古不变的真理 这节课我们来揭示 DNA 分子结构的庐山真面目 这是北京中关村高科技园区的 DNA 雕塑 她的名字叫 生命 这个双螺旋结构已经成 为高科技的标志 北京大学也想玩点高科技 建造了一个 DNA 模型确惹了一场官司 原因 是建造单位把双螺旋的方向搞反了 这是 2004 年雅典奥运会上的经典一幕 你们看到了什 么 对了 他们用激光编成了一个神奇 DNA 分子 DNA 双螺旋结构模型是如何构建的呢 这里有个非常凄美 非常伤感 非常悲催 非 常动人的故事 这是三个男人和一个女人的故事 故事从 1951 年的春天开始讲起 一 一 DNADNA 模型的构建模型的构建 沃森 克里克和威尔金斯三人因共同构建了 DNA 双螺旋结构模型而同时获得了诺贝尔 生理学或医学奖 但这个故事的结局似乎有些伤感 同样做出杰出贡献的英国女科学家富 兰克林因英年早逝未能获奖 1958 年因卵巢癌去世 按照惯例诺贝尔奖不授予已经去世 的人 同一奖项至多只能由 3 个人分享 假如富兰克林活着她会得奖吗 这是一个无言的 结局 1 DNA 双螺旋结构模型的构建历时三年 教材上共提到了五位著名科学家 请简单归 纳他们各自为此做出的贡献 1 沃森和克里克最终构建了 DNA 分子分子双螺旋模型 2 威尔金斯和富兰克林提供了 DNA 的 X 射线衍射图谱 3 奥地利的查哥夫提供了一个重要信息 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 2 沃森和克里克在构建 DNA 双螺旋结构模型的过程中 非常善于利用已有的经验和 成果 请归纳这些经验和成果 1 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 2 2 威尔金斯和富兰克林提供的 DNA 的 X 射线衍射图谱 3 奥地利的查哥夫提供的一个重要信息 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 3 沃森和克里克在构建 DNA 双螺旋结构模型的过程中 出现过哪些错误认识 他俩是 如何对待和纠正这些错误的 1 推算 DNA 分子呈螺旋形 并且构建了三螺旋模型 后来认为应该是双螺旋结构 2 开始时将碱基排列在螺旋外部失败了 后来将磷酸和脱氧核糖骨架安排在螺旋外部 碱基安排在螺旋内部的双螺旋 3 开始时在 DN A 双螺旋模型中是让相同碱基进行配对 这违反了化学规律 后来改 变了碱基配对方式 让 A 与 T 配对 G 与 C 配对 构建出新的 DNA 模型 二 二 DNADNA 分子的结构分子的结构 1 DNA 分子的基本单位 点 脱氧核苷酸 1 构成 一分子的磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基 2 种类 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 2 DNA 分子的一条单链 线 脱氧核苷酸链 1 连接位置 磷酸和脱氧核糖之间 2 连接方式 磷酸二酯键 3 DNA 分子的平面结构 面 两条单链 1 连接位置 碱基互补 反相平行 2 连接方式 氢键 4 DNA 分子的立体结构 体 双螺旋结构 两条单链逆时针旋转成双螺旋结构 5 DNA 分子的结构特点 1 反向平行 DNA 分子是由两条链组成的 这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋 结构 2 交替连接 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 碱基排在内侧 3 互补配对 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 三 DNADNA 结构的计算结构的计算 1 在一个 DNA 分子中 若其中甲链的 A G T C 1 2 则在互补的乙链中 A G T C 比例应该是 在整个 DNA 分子中 则 A G T C 的比例应该是 2 在一个 DNA 分子中 若其中甲链的 A T G C 1 2 则在互补的乙链中 A T G C 比例应该是 在整个 DNA 分子中 则 A T G C 的比例一个是 3 已知 1个 DNA 分子中有 1800 个碱基对 其中胞嘧啶有 1000 个 这个 DNA 分子中应 含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 A 1800 个和 800 个 B 1800 个和 l800 个 3 C 3600 个和 800 个 D 3600 个和 3600 个 4 已知病毒的核酸有双链 DNA 单链 DNA 双链 RNA 单链 RNA 四种类型 现发现一 种新病毒 要确定其核酸属于哪一种类型 应该 A 分析碱基类型 确定碱基比例 B 分析蛋白质的氨基酸组成 分析核糖类型 C 分析碱基类型 分析核糖类型 D 分析蛋白质的氨基酸组成 分析碱基类型 5 在 DNA 分子双螺旋结构中 腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有 2 个氢键 胞嘧啶与鸟嘌呤之 间有 3 个氢键 现有四种 DNA 样品 根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌 生活在高温环境中 的是 A 含胸腺嘧啶 32 的样品 B 含腺嘌呤 17 的样品 C 含腺嘌呤 30 的样品 D 含胞嘧啶 15 的样品 6 从某生物组织中提取 DNA 进行分析 其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的 46 又知该 DNA 分子的一条链 H 链 所含的碱基中 28 是腺嘌呤 24 是胞嘧啶 则 与 H 链相对应的另一条链中 腺嘌呤 胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 A 26 22 B 24 28 C 14 11 D 11 14 四 四 DNADNA 模型的制作模型的制作 1 模型制作前要明确的问题 1 DNA 的制作基本单位是脱氧核苷酸 它由一分子的磷酸 一分子脱氧核糖 一分 子含氮碱基组成 明确其连结方式 2 DNA 的一条脱氧核苷酸长链中 脱氧核苷酸之间通过磷酸和脱氧核糖形成化学键 而连结在一起 3 DNA 的两条链是反向的 可通过表示脱氧核糖的正五角形的顶点表示出来 两条 链上的碱基通过氢键连结 并遵循碱基互补配对原则 4 DNA 的立体结构是两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构 2 模型制作时要注意的问题 1 严格按照实验操作程序 按结构层次