人教版生物必修二第3章-基因的本質(zhì)第2節(jié)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》參考教案

第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)一、教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)問方面⑴識記構(gòu)成DNA分子的基本單位、核苷酸種類、堿基種類、元素種類。⑵DNA分子的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。⑶堿基互補(bǔ)配對原則。2.情感態(tài)度與價值觀方面⑴生疏到與人合作的在科學(xué)爭辯中的重要性，爭辯技術(shù)的進(jìn)步在探究遺傳物質(zhì)奇特中的重要作用。⑵認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的生疏是不斷深化、不斷完善的過程3.力量方面⑴制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。⑵就科學(xué)家探究基因的本質(zhì)的過程和方法進(jìn)行分析和爭辯，領(lǐng)悟模型方法在這些爭辯中的應(yīng)用。二、教學(xué)重點和難點1.教學(xué)重點：制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。2.教學(xué)難點：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點三、教學(xué)方法：爭辯法、演示法四、教學(xué)課時：2五、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容老師組織和引導(dǎo)同學(xué)活動教學(xué)意圖問題探討引導(dǎo)同學(xué)思考爭辯回答，老師提示。思考爭辯回答收集資料的力量。一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建成旁欄思考題目“思考與爭辯”引導(dǎo)同學(xué)閱讀課文P47—49?！继崾尽?.（1）當(dāng)時科學(xué)界已經(jīng)發(fā)覺的證據(jù)有：組成ＤNＡ分子的單位是脫氧核苷酸；ＤNＡ分子是由含4種堿基的脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成的；（2）英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林供應(yīng)的ＤＮＡ的Ｘ射線衍射圖譜；（3）美國生物化學(xué)家鮑林揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的方法（1950年），即依據(jù)Ｘ射線衍射分析的試驗數(shù)據(jù)建立模型的方法（由于模型能使生物大分子格外簡單的空間結(jié)構(gòu)，以完整的、簡明扼要的形象表示出來），為此，沃森和克里克像擺積木一樣，用自制的硬紙板構(gòu)建ＤNＡ結(jié)構(gòu)模型；（4）奧地利有名生物化學(xué)家查哥夫的爭辯成果:腺嘌呤（Ａ）的量總是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鳥嘌呤（Ｇ）的量總是等于胞嘧啶（Ｃ）的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。2.沃森和克里克依據(jù)當(dāng)時把握的資料，最初嘗試了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，在這些模型中，他們將堿基置于螺旋的外部。在威爾金斯為首的一批科學(xué)家的掛念下，他們否定了最初建立的模型。在失敗面前，沃森和克里克沒有氣餒，他們又重新構(gòu)建了一個將磷酸—核糖骨架支配在螺旋外部，堿基支配在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。沃森和克里克最初構(gòu)建的模型，連接雙鏈結(jié)構(gòu)的堿基之間是以相同堿基進(jìn)行配對的，即A與A、T與T配對。但是，有化學(xué)家指出這種配對方式違反了化學(xué)規(guī)律。1952年，沃森和克里克從奧地利生物化學(xué)家查哥夫那里得到了一個重要的信息：腺嘌呤（Ａ）的量總是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鳥嘌呤（Ｇ）的量總是等于胞嘧啶（Ｃ）的量。于是，沃森和克里克轉(zhuǎn)變了堿基配對的方式，讓A與T配對，G與C配對，最終，構(gòu)建出了正確的DNA模型?！继崾尽?.略。2.主要涉及物理學(xué)（主要是晶體學(xué)）、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的學(xué)問。涉及的方法主要有：X射線衍射結(jié)構(gòu)分析方法，其中包括數(shù)學(xué)計算法；建構(gòu)模型的方法等?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中很多成果的取得，都是多學(xué)科交叉運(yùn)用的結(jié)果；反過來，多學(xué)科交叉的運(yùn)用，又會促進(jìn)學(xué)科的進(jìn)展，誕生新的邊緣學(xué)科，如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。3.要擅長利用他人的爭辯成果和閱歷；要擅長與他人溝通和溝通，閃光的思想是在溝通與撞擊中獲得的；爭辯小組成員在學(xué)問背景上最好是互補(bǔ)的，對所從事的爭辯要有愛好和激情等。閱讀思考完成旁欄思考題目和思考與爭辯培育同學(xué)的自學(xué)力量與自我探究力量。思考、爭辯和合作力量二、DNA分子的結(jié)構(gòu)出示DNA模型，同學(xué)閱書第50頁，指著模型進(jìn)解說過歸納，結(jié)構(gòu)的主要特點是：①兩條長鏈按反向平行方式回旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（簡要解釋“反向”，一條鏈?zhǔn)?－3，另一條鏈?zhǔn)?－5，不宜過深）。②脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。③堿基互補(bǔ)配對原則：兩條鏈上的堿基通過氫鍵（老師對“氫鍵”要進(jìn)行必要的解釋）連接成堿基對，且堿基配對有肯定的規(guī)律：A—T、G—C（A肯定與T配對，G肯定與C配對）。可見，DNA一條鏈上的堿基排列挨次確定了，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，另一條鏈上的堿基排列挨次也就確定了（可在黑板上練習(xí)一道題以鞏固互補(bǔ)配對原則）。老師設(shè)問，同學(xué)思考后，由老師回答：設(shè)問一：堿基配對時，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對呢？這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物（畫出雙環(huán)），占有空間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物（畫出單環(huán)），占有空間小。而DNA分子的兩條鏈的距離是固定的，只有雙環(huán)化合物和單環(huán)化合物配對才合適。設(shè)問二：為什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？這是由于A與T通過兩個氫鍵相連，G與C通過三個氫鍵相連，這樣使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，所以，A與T或G與C的摩爾數(shù)比例均為1：1。某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18％，那么鳥嘌呤的分子數(shù)占（

）A．9％

B．18％

C．32%

D．36％答案：C閱讀理解記住同學(xué)訓(xùn)練拓展同學(xué)思維，更好理解新學(xué)問應(yīng)試力量3.DNA的特性師生共同活動，同學(xué)爭辯和老師點撥相結(jié)合。①穩(wěn)定性：DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與Pi交替排列的挨次和兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對的方式是穩(wěn)定不變的，從而導(dǎo)致DAN分子的穩(wěn)定性。②多樣性：DNA分子中堿基相互配對的方式雖然不變，而長鏈中的堿基對的排列挨次是千變?nèi)f化的。如一個最短的DNA分子大約有4000個堿基對，這些堿基對可能的排列方式就有種。實際上構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限的，這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。③特異性：每個特定的DNA分子都具有特定的堿基排列挨次，這種特定的堿基排列挨次就構(gòu)成了DNA分子自身嚴(yán)格的特異性。聽講協(xié)作老師回答學(xué)問拓展小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA的化學(xué)組成，DNA的立體結(jié)構(gòu)和DNA的特性。組成DNA的堿基共有A、T、G、C四種，構(gòu)成DNA的基本單位也有4種。每個DNA分子由二條多脫氧核苷酸長鏈反向平行回旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條鏈上的堿基依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，即A—T、G—C，通過氫鍵連接成堿基對。DNA分子具有穩(wěn)定性、多樣性和特異性。多樣性產(chǎn)生的緣由主要是堿基對的排列挨次千變?nèi)f化，4種脫氧核苷酸排列的特定挨次，包括特定的遺傳信息。每個DNA分子能夠貯存大量的遺傳信息。小結(jié)培育同學(xué)的總結(jié)力量模型構(gòu)建制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型讓同學(xué)做P50《模型構(gòu)建制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型》，試驗的材料及一些基本步驟可在上課前預(yù)備好，老師示范?！继崾尽?.DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，但是堿基對的排列挨次卻是千變?nèi)f化的。堿基對千變