重慶市楊家坪中學(xué)市級骨干教師示范課高中生物DNA分子的結(jié)構(gòu)教案

1、重慶市楊家坪中學(xué)市級骨干教師示范課高中生物 dna分子的結(jié)構(gòu)教案教學(xué)目標(biāo)1概述dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2制作dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。3討論dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程。教學(xué)重點(diǎn)1dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2制作dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。教學(xué)難點(diǎn)dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。教學(xué)過程生物的遺傳物質(zhì)有哪些？主要的遺傳物質(zhì)是什么？dna作為主要遺傳物質(zhì)，它是如何儲(chǔ)存遺傳信息、又是如何決定生物性狀的呢？這些都取決于dna分子的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能是一個(gè)千古不變的真理，這節(jié)課我們來揭示dna分子結(jié)構(gòu)的廬山真面目。這是北京中關(guān)村高科技園區(qū)的dna雕塑，她的名字叫“生命”，這個(gè)雙螺旋結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為高科技的標(biāo)志

2、；北京大學(xué)也想玩點(diǎn)高科技，建造了一個(gè)dna模型確惹了一場官司，原因是建造單位把雙螺旋的方向搞反了；這是2004年雅典奧運(yùn)會(huì)上的經(jīng)典一幕，你們看到了什么？對了，他們用激光編成了一個(gè)神奇dna分子。dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是如何構(gòu)建的呢？這里有個(gè)非常凄美、非常傷感、非常悲催、非常動(dòng)人的故事，這是三個(gè)男人和一個(gè)女人的故事。故事從1951年的春天開始講起。一、dna模型的構(gòu)建沃森、克里克和威爾金斯三人因共同構(gòu)建了dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型而同時(shí)獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；但這個(gè)故事的結(jié)局似乎有些傷感，同樣做出杰出貢獻(xiàn)的英國女科學(xué)家富蘭克林因英年早逝未能獲獎(jiǎng)（1958年因卵巢癌去世），按照慣例諾貝爾獎(jiǎng)不授予已經(jīng)去

3、世的人，同一獎(jiǎng)項(xiàng)至多只能由3個(gè)人分享，假如富蘭克林活著她會(huì)得獎(jiǎng)嗎？這是一個(gè)無言的結(jié)局。1. dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷時(shí)三年，教材上共提到了五位著名科學(xué)家，請簡單歸納他們各自為此做出的貢獻(xiàn)？(1)沃森和克里克最終構(gòu)建了dna分子分子雙螺旋模型。(2)威爾金斯和富蘭克林提供了dna的x 射線衍射圖譜。(3)奧地利的查哥夫提供了一個(gè)重要信息：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。2. 沃森和克里克在構(gòu)建dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程中，非常善于利用已有的經(jīng)驗(yàn)和成果，請歸納這些經(jīng)驗(yàn)和成果？(1)dna分子是以4 種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈，這4種脫

4、氧核苷酸分別含有a、t、g、c四種堿基。(2)威爾金斯和富蘭克林提供的dna的x射線衍射圖譜。(3)奧地利的查哥夫提供的一個(gè)重要信息：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。3. 沃森和克里克在構(gòu)建dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程中，出現(xiàn)過哪些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)？他倆是如何對待和糾正這些錯(cuò)誤的？(1)推算 dna分子呈螺旋形，并且構(gòu)建了三螺旋模型，后來認(rèn)為應(yīng)該是雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)開始時(shí)將堿基排列在螺旋外部失敗了，后來將磷酸和脫氧核糖骨架安排在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙螺旋。(3)開始時(shí)在 dna雙螺旋模型中是讓相同堿基進(jìn)行配對，這違反了化學(xué)規(guī)律；后來改變了堿

5、基配對方式，讓a與t配對，g與c配對，構(gòu)建出新的dna模型。二、dna分子的結(jié)構(gòu)1. dna分子的基本單位（點(diǎn)）：脫氧核苷酸（1）構(gòu)成：一分子的磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基。（2）種類：腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。2. dna分子的一條單鏈（線）：脫氧核苷酸鏈（1）連接位置：磷酸和脫氧核糖之間。（2）連接方式：磷酸二酯鍵。3. dna分子的平面結(jié)構(gòu)（面）：兩條單鏈（1）連接位置：堿基互補(bǔ)、反相平行。（2）連接方式：氫鍵。4. dna分子的立體結(jié)構(gòu)（體）：雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條單鏈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。5. dna分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）反向平行：d

6、na分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）交替連接：dna分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排在內(nèi)側(cè)。（3）互補(bǔ)配對：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規(guī)律：a（腺嘌呤）一定與t（胸腺嘧啶）配對；g（鳥嘌呤）一定與c（胞嘧啶）配對。三、dna結(jié)構(gòu)的計(jì)算1. 在一個(gè)dna分子中，若其中甲鏈的(a+g)/(t+c)=1/2，則在互補(bǔ)的乙鏈中 (a+g)/(t+c)比例應(yīng)該是 ；在整個(gè)dna分子中，則(a+g)/(t+c)的比例應(yīng)該是 。2. 在一個(gè)dna分子中，若其中甲鏈的(a+t)/(g+c)=1/2，則在互補(bǔ)的乙鏈

7、中 (a+t)/(g+c)比例應(yīng)該是 ，在整個(gè)dna分子中，則(a+t)/(g+c)的比例一個(gè)是 。3. 已知1個(gè)dna分子中有1800個(gè)堿基對，其中胞嘧啶有1000個(gè)，這個(gè)dna分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（ ）a1800個(gè)和800個(gè) b1800個(gè)和l800個(gè)c3600個(gè)和800個(gè) d3600個(gè)和3600個(gè)4. 已知病毒的核酸有雙鏈dna、單鏈dna、雙鏈rna、單鏈rna四種類型。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新病毒，要確定其核酸屬于哪一種類型，應(yīng)該（ ）a分析堿基類型，確定堿基比例b分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型c分析堿基類型，分析核糖類型d分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型5

8、. 在dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個(gè)氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個(gè)氫鍵?，F(xiàn)有四種dna樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來自嗜熱菌（生活在高溫環(huán)境中）的是（ ）a含胸腺嘧啶32%的樣品b含腺嘌呤17%的樣品c含腺嘌呤30%的樣品d含胞嘧啶15%的樣品6. 從某生物組織中提取dna進(jìn)行分析，其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46，又知該dna分子的一條鏈（h鏈）所含的堿基中28是腺嘌呤，24是胞嘧啶，則與h鏈相對應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的（ ）a26、22 b24、28c14、11 d11、14四、dna模型的制作1模型制作前要明確的問題（1）dna的制作基本單位是脫氧核苷酸，它由一分子的磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基組成，明確其連結(jié)方式。（2）dna的一條脫氧核苷酸長鏈中，脫氧核苷酸之間通過磷酸和脫氧核糖形成化學(xué)鍵而連結(jié)在一起。（3）dna的兩條鏈?zhǔn)欠聪虻模赏ㄟ^表示脫氧核糖的正五角形的頂點(diǎn)表示出來，兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)，并遵循堿基互補(bǔ)配對原則。（4）dna的立體結(jié)構(gòu)是兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2模型制作時(shí)要注意的問題（1）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作程序，按結(jié)構(gòu)層次從小到大，從簡單到復(fù)雜依次完成。（