福建省人教版高中生物必修2备课资料:3-2 DNA分子的结构 第2课时
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《DNA分子的结构》说课稿1.教学内容分析:《DNA分子的结构》是高中新课程(人教版)生物必修2的第3章第2节。
本节是在必修一及前几章学习的基础上,从分子水平上认识DNA的本质,具体地说是从D\A的物质基础、分子结构、复制功能以及在生物遗传中的作用等方而来认识DNA。
从而再具体学习DNA分子双螺旋结构的主要特点及英构建。
新课标教材的内容与原教材比较,最大的变化是:没有直接讲述DNA分子的结构特点,而是在讲述D7A分子的结构特点之前,采取讲故事的形式,以科学家沃森、克里克的研究历程为主线,逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点。
最后通过学生动手尝试构建D7A双螺旋结构模型,加深对D7A分子结构特点的理解。
通过阅读DNA双螺旋结构模型构建的故事,使学生不仅能自然的了解到D\A双螺旋结构的主要特点,还能感悟科学家锲而不舍的精神,以及善于利用前人的成果和与他人合作的品质,从而在情感、能力等多方而得到启示。
2.教学目标分析:2.1知识目标:理解DNA双螺旋结构的探究历程,理解D\A分子的结构特点。
2. 2能力目标:通过理解和掌握DNA分子结构,着力于培养学生分析、比较、归纳、综合的能力。
通过“制作DNA双螺旋结构模型”的实验培养学生的动手能力和空间思维能力。
以教材中的资料故事和课外读物为内容培养学生搜集、处理信息的能力。
2. 3情感目标:通过沃森、克里克不断探索、团结合作、共同发现DNA双螺旋结构的经历,培养学生勇于探索、严谨论证的科学态度和钻研态度。
2.重、难点分析:本节在教材中起着承前启后的作用,一方面,是在前两章的基础上完成的,可以加深学生对遗传物质的认识,使他们从结构方面了解为什么DNA是生物主要的遗传物质;另一方面,又为后面基因的表达、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。
所以说《DNA分子结构》是高中生物重要内容之一。
而本节的重难点就是DNA分子的结构特点及D\A双螺旋结构的模型构建。
4.重、难点突破方法:本节课图片、设问的方式提岀:“DNA为什么能起遗传作用?” DNA在社会实践中的作用,引岀DNA的结构。
第三章第二节 DNA的分子结构导学案[课标要求]概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常有两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息(生命观念、科学思维)[教材导读]一、DNA双螺旋结构模型的构建1、模型名称:模型2、构建者:美国生物学家和英国物理学家。
3、构建依据:(1)DNA分子是以4种为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有四种碱基。
(2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈结构。
(3)查哥夫测定DNA的分子组成,发现腺嘌呤(A)的量总是等于的量;的量总是等于的量。
二、DNA分子结构(1)DNA分子是由条长链按方式盘旋而成的结构。
(2)DNA分子中交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;在内侧。
(3)两条链上的碱基通过连接起来,A与T、G与C形成碱基对,遵循。
DNA碱基量的关系是:。
【课中合作探究】[合作探究一]DNA分子结构的主要特点1.DNA初步水解和彻底水解的产物各是什么?2.DNA分子的结构:(1)观察DNA由几条链构成?它们的方向一致吗?DNA具有怎样的立体结构?(2)DNA的基本骨架由哪些物质构成?分别位于DNA的什么部位?(3)什么是碱基互补配对原则?碱基对位于DNA的什么位置?(4)观察下面的DNA分子的构成过程示意图,探讨下列问题:a.一条链和两条链中相邻核苷酸之间分别通过什么连接的?b.一条链和两条链中相邻碱基之间分别通过什么连接的?c.一个DNA片段中有几个游离的磷酸基团?d.哪种碱基对更有利于DNA的稳定性?为什么?e.DNA一般为双链,但某些病毒的DNA为单链;RNA一般为单链,某些病毒的RNA为双链,如何确定某核酸为哪一种类型?请描述DNA分子双螺旋结构的主要特点:①稳定性:与交替排列的顺序稳定不变②:碱基对的排列顺序各异③:每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序[合作探究二]制作DNA双螺旋结构模型1.DNA只含有4种脱氧核苷酸,它如何能够储存足够量的遗传信息?2.DNA分子是如何维系它的遗传稳定性的?小结:稳定性:(1)多脱氧核苷酸链形成稳定的双螺旋结构;(2)两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变;(3)碱基配对的方式稳定不变。
课题名称第3章第2节DNA分子的结构教师姓名学生年级高一下课时1课程标准描述概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的长链,一般由两条反向平行的长链上的碱基互补配对形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。
考试大纲描述《DNA分子的结构》高考测试等级Ⅱ级:理解所列知识和其他相关知识见的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
教材内容分析《DNA分子的结构》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容。
本节内容是以DNA是主要的遗传物质以及选修一中的有关核酸的相关知识为基础,同时为学习《DNA的复制》、《基因的表达》、《基因突变》等生物的遗传和变异理论,以及选修教材中《基因工程》的学习奠定了基础。
学生分析学生已经掌握核酸的元素组成等相关知识,认识了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础,掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成等相关知识,懂得DNA是主要的遗传物质,这为新知识的学习奠定了认知基础。
学习目标1.阅读教材P47“DNA双螺旋结构模型的构建”,了解科学家构建模型的研究历程,体验持之以恒的奋斗精神。
2.结合教材49页图文,准确描述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
3.能解答DNA结构相关的计算题。
重点1.DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
2.DNA分子结构的有关计算规律。
难点DNA分子结构的有关计算规律。
教学过程教师活动学生活动设计意图(备注)导(约2分钟)情景导入:如何鉴别真假萨达姆?思考、回答:如何鉴别真假萨达姆通过情景设置,思考DNA的特征思(约12分钟)★一、DNA双螺旋结构模型的构建和主要特点★阅读教材47-48页,独立思考,完成下列1-2:1.构建者:美国生物学家____________________和英国物理学家___________________。
过程:2.DNA分子的结构(1)写出图中各部分的名称:1______________;2______________;3______________;4__________;5_______________;6_______________ ;7_______________;(2)从图中可以看出,和A配对的一定是T,和G 配对的一定是C,碱基对之间靠________连接。
第2课时●教学过程[课前准备]教师准备制作DNA双螺旋结构模型的实验材料;学生预习模型建构的原理及方法。
[情境创设]已经知道DNA是主要的遗传物质,它能使亲代的性状在子代表现出来。
那么,DNA 为什么能起遗传作用呢?它有哪些结构特点能使其表现出这样的作用?[师生互动]1953年,沃森和克里克提出了著名的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。
为了理解DNA的结构,先来学习DNA的化学组成。
(1)DNA的化学组成问:组成DNA的基本单位是什么?这样的共识在双螺旋结构建立以前有的还是建立之后才有的?答:组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,它由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。
这样的共识在1950年前后就有了,所以是在双螺旋结构建立之前就有的。
问:每个基本单位由哪三部分组成?答:每个脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成。
问: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?答: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。
观察模型,分析问题:问:DNA分子是这几种脱氧核苷酸连接在一起就可以了吗?答:不可以。
DNA分子具有特定的空间结构。
问:是由几条链构成的?答:由两条链构成。
且这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
问:每条链的连接有什么特点?答: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。
问:两条链之间的连接方式是怎样的?答:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,且碱基配对有一定的规律:A—T、G—C (A一定与T配对,G一定与C配对)。
问:如果知道一条链上碱基的排列顺序,能不能判断出整条DNA的碱基顺序?答: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。
●备课资料
1.真核细胞DNA与原核细胞DNA的几点比较
(1)真核细胞中DNA的碱基顺序,很多都没有表达功能,即没有基因的特性,不能表达为蛋白质,有基因功能的不超过10%;原核细胞则相反,DNA几乎都有表达功能。
(2)真核细胞DNA有许多重复的碱基顺序,这在原核细胞是没有的。
例如,在小鼠的DNA中,有10%是高度重复顺序,共含约100万个重复顺序,每一顺序含300个碱基对。
染色体两端和着丝粒部分都是重复顺序,它们没有转录的功能。
(3)真核细胞染色体DNA都是线形的,线粒体和叶绿体DNA是环形的,细菌核区的DNA、质粒DNA、某些病毒DNA是环形的。
2.DNA的结构
DNA的一级结构:脱氧核苷酸在多脱氧核苷酸链上的排列顺序为DNA的一级结构,脱氧核苷酸之间通过3′,5′磷酸二酯键连接。
DNA的二级结构:DNA双螺旋结构是核酸的二级结构。
双螺旋的骨架由脱氧核糖和磷酸基构成,两条链之间的碱基互补配对,代表着遗传信息。
DNA双螺旋结构的主要特点是:
a.DNA是一反向平行的互补双链结构。
亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧,而碱基位于内侧,碱基之间以氢键相结合,其中,腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对,形成两个氢键,鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对,形成三个氢键。
b.DNA是右手螺旋结构。
螺旋直径为2 nm。
每旋转一周包含了10个碱基,每个碱基的旋转角度为36度。
螺距为3.4 nm,每个碱基平面之间的距离为0.34 nm。
c.DNA双螺旋结构稳定的维系。
横向靠互补碱基的氢键维系,纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持,尤以后者为重。
DNA的三级结构:三级结构是在双螺旋基础上进一步扭曲形成超螺旋,使体积压缩。
在真核生物细胞核内,DNA三级结构与一组组蛋白共同组成核小体。
在核小体的基础上,DNA链经反复折叠形成染色体。