高中生物遗传的物质基础--DNA分子的结构和复制1旧人教必修二

1、名校名 推荐遗传的物质基础-dna 分子的结构和复制1教学目的1. 理解 dna分子的结构特点。2. 理解 dna分子复制的过程和意义。3. 通过学习 dna分子的结构，培养学生的空间想象能力。4. 通过制作 dna双螺旋结构模型，培养学生的创新能力和动手操作能力。5通过“设同议论补充结论”的教学模式，充分发挥学生的主体作用。教学重点dna分子的结构和复制。教学难点dna分子的结构特点和dna分子的复制过程。教学用具1.dna双螺旋结构模型。2.dna分子复制过程图解。3. 自制的幻灯胶片。教学方法探究与讲述相结合。教材分析本节内容用两课时。第一课时讲 dna分子的结构，第二课时讲 dna分子

2、的复制。利用两课时之间的课余时间让学生自制dna双螺旋结构模型。为了能使学生制作成功，在第一课时多用些时间，适当补充些有关dna的生化知识，让学生很好地掌握dna“双链、螺旋，平行，反向，配对”的空间结构，为第二节dna分子的复制的学习打下基础。板 书教学过程二、dna分子的结构和复第一 课时制核苷酸含 n 碱基（ chon）戊糖（ c、h、0）磷酸（ h、0、p）引言 ：我们已经学习了 dna 是主 要的遗传物 质及 dna 作为遗 传物 质的 证据 。同 学们 已经 知道： dna 在生物传 种接 代、生命延 续中 的重 要作 用。不知有 没有 想过。提问： 为什 么 dna在生 命活 动

3、中 的作 用如 此重 要？（生 甲：与 dna结构 严谨 有关 ；生乙 ：与 dna可以复制 有关 。）教师 小结 ：同 学们回 答得 很好 ！ dna能在 遗传 中起重要 作用 与它 的结 构和功 能特 点有 密切 的关系 。那 么，dna结构如 何？ 怎样 进行 复制 呢？ 在学 习之前 ，我 们还1名校名 推荐（一） dna分子的结构是来 回忆 一下 “ 生命的物 质基 础 ” 中的 有关知 识。提问 ：核 酸有 几种？1构成 dna分子的基本回答：核酸有两 种：核 糖核 酸 rna和脱氧 核糖 核酸单元脱氧核糖核酸dna。提问 ：核 酸是 由哪些 元素 组成 的？回答 ：核 酸是 由

4、c、 h、 0、 n、 p 五种元 素组 成的。提问 ：构 成核 酸的基 本单 位是 什么 ？回答 ：是 核苷 酸。2脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起形成多核苷酸链讲述：核苷 酸有 两大 类：一 类是 构成 rna的基本 单位：核糖 核苷 酸；另 一类 是构 成 dna的基本单 位：脱氧核糖 核苷 酸。提问 ：在 粗提 取 dna的实验 中， dna哪一 个重 要特性是 在实 验中 应引 起注意 的？（ 回答 ：极易 吸附于 玻璃 上因 而不能 用玻 璃试 管。）提问 ： rna与 dna有何 区别 ？（ 学生 讨论 ：略 ）a-脱氧核糖 - 磷酸t- 脱氧核糖 - 磷酸c-脱氧核糖 - 磷酸

5、教师 小结 ：出 示幻灯 片， 附表 于后 。讲述：1953 年英 国科 学家 克里 克和 美国科 学家 沃森共同 提出 了 dna的双螺旋 结构 。1. 构成 dna分子的基 本单 位 脱 氧核糖 核苷 酸。讲述：戊糖 的第 二号 碳原 子脱 去了 一个氧 原子，故为脱 氧核 糖；含 n 碱基与 脱氧 核糖 的第 一号碳 原子 间脱2名校名 推荐g-脱氧核糖 - 磷酸磷|脱 a磷脱 t磷脱 c 去一 个水 分子 连在 一起构 成一 分子 核苷； 磷酸 分子 与脱氧核 糖 的第 五号 碳原 子间 脱去 一个 水分 子连 在一 起构成一 分子 脱氧核糖 核苷酸； 构成 脱氧 核苷 酸的 含 n

6、碱基共有 4 种：嘌呤 ：腺嘌呤 a、鸟嘌呤 g；嘧啶：胞嘧 啶 c、胸腺 嘧啶 t。由此 ：四 种含 n 碱基 分别 构成 了四 种脱氧 核苷 酸：腺嘌 呤（ a）脱氧 核苷酸。鸟嘌 呤（ g）脱氧 核苷 酸。胞嘧啶 （ c）脱氧 核苷 酸、 胸腺 嘧啶 （ t）脱氧 核苷 酸。2 脱氧核苷酸间通过脱 水缩 合连 在一 起成为多核苷酸 链。讲述 ：上 一分 子脱 氧核 苷酸 的第 3 号碳原子脱去（ oh），下一 分子 脱氧 核苷 酸的 磷酸 分 子脱 去（ h），这样 脱去 一分 子水 使两个 脱氧 核苷 酸连 在一起。 多个 脱氧核 苷酸 通过 脱水 缩合便 形成 了脱 氧核 苷酸链（多

7、核 苷酸链 ）：外 侧链 “磷 酸 脱氧 核糖 ”交 替排列 ，含 n 碱基连 在链 的脱 氧核 糖上。3.dna 分 子是 由 两 条平 行 且反 向的 多核 苷酸 链构成。磷脱 g3.dna 分子由两条平行且反向的多核苷酸链构讲述：在双 核苷 酸链 的外 侧骨 架一 条为：磷 脱 磷 脱；另一 条为 ：脱 磷 脱 磷；两 条链 上的 脱氧核苷 酸数 目相 等，长 度一 样，排列 反向 ；内部 的碱 基间严格 遵循 碱基 互补 配对原 则： 一条 链上 有碱基 a，另 一条链 必有 碱基 t 与其配对 ，一 条链 上有 碱基 c， 另一 条链上 必有 碱基 g 与其配对 ；碱 基间 通过 氢

8、键连 在一 起： a 与 t 有两 个氢 键， g 与 c 有三 个氢 键。 由此 ，在 双链dna分 子中 ：嘧 啶碱 基的 总数 与嘌 呤碱 基的总 数相 等。 a3名校名 推荐成 g c t。这 可作 为判 断单 、双 链 dna 的唯 一依 据。但不 同生 物的 dna分子中at 对和 gc对的比例 不同 ：（ a t）（ g c） a( 不同 生物 a 值不 同） 。4.dna 分子 的立 体结 构是 规则 的双 螺旋结 构。（出 示 dna双螺旋结 构模 型）a 十 g t 十 c4.dna 分子的立体结构是规则的双螺旋结构脱氧核苷酸的排列顺序千变万化（多样性）双链平行且反向碱基互

9、补配对（特异性）双链螺旋结构讲述：在 dna分 子的 双链 螺旋 结构 中：共 有四 种碱基 对： at 对、 ta 对、 gc对、 cg对 。 每螺旋 一周 一条链 由 10 个脱 氧核 苷酸 构成， 也就 是有 10 对碱基 可螺旋为 一周， 这样 的螺 旋结 构对 链上 的脱 氧核苷 酸顺 序无任何 限制 。因 此， dna分子 中的 脱氧 核苷 酸的 排列 顺序千变 万化。 从四 种碱 基中任选 三种 在一 条链上 作全 排列的形 式就 有 43 64 种。 假设 一条 链上 有 4000 个 碱基 ，按全 排列 的公 式推 算则有 多少 种排 列顺 序呢？（让学 生通过 对数 计算

10、可以 得出 4 40 00 =10 2408 种）这样 千变 万化 的顺序 决定 了生 物界 的多样 性。人类中找 不到 两个 人的 指纹完 全相 同就 在于 此。但是 ，每一dna都有其 特异 的脱 氧核 苷酸 的排 列顺 序 。由 此， 我们完全 可以 通过 对 dna中脱 氧核 苷酸 序列 的测定 建立 人的dna档案， 鉴别 人的 血缘 关系 ，为 刑事 案的侦 破提 供可靠依 据， 是人 类基 因组计 划研 究的 重要 组成部 分。极性反向平行由上 1、 2、 3、 4 可知 ： dna的结构 为： （见 板书）碱基互补配对这样 严谨 的结 构，使 dna分子的 结构 具有 相对 的

11、稳定性 ，从 而使 生命 能种族 延续 、代 代相 传 遗传 。排列顺序无穷（二）制作 dna双螺旋结二、 制作 dna双螺旋 结构 模型4名校名 推荐构模型存在 ：1. 碱基 距不一2. 双 不平行3. 外 不反向4. 螺旋周期不足或多于 10 个核苷酸（ 学 生 合上 课时 及教 材上 所 有关 dna结 构的内容，自己 手 制作 dna双螺旋 构 模型， 一步 加深对 dna分子 构特 点的理 解， 适 当的 材料，利用 课余 ， 每四 人分 成二 行 制作 。）（ 收回后 ，有些小 制作效果不太好，存在下列 题1. 碱基 距不一2. 双 不平行3. 没有体 出“反向”。4. 每螺旋一周不足 10 个脱氧核苷酸或多于 10 个。但在 材上，同学 了心思：有硬 片，有玉米杆，有橡皮泥， 有用泥土捏制等。）（各小 就制作 程 行充分 ，略。）教 小 ：同学 的很好，在制作 ： 注意：1 材要适当，易取，易制 好。1. 材适宜2把 呤和 两 碱基从形状上区 开。2. 呤碱基 ag和 碱基 ct的区 。3外 骨架“脱磷脱磷” 的平行和反向。3. 外 脱磷脱4螺旋一周必 10 个核苷酸。磷 的平行和反