2013-2020学年高一下学期生物必修2教案-第三章第2节3.docx
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1、第3章基因的本质第2节DNA分子的结构教学内容老师组织和引导同学活动教学意图问题探讨引导同学思考争辩回答,老师提示。思考争辩回答收集资料的力量。一、DNA双螺旋结构模型的构建成旁栏思考题目“思考与争辩”引导同学阅读课文P4749。提示1.(1)当时科学界已经发觉的证据有:组成N分子的单位是脱氧核苷酸;N分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的;(2)英国科学家威尔金斯和富兰克林供应的的射线衍射图谱;(3)美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法(1950年),即依据射线衍射分析的试验数据建立模型的方法(由于模型能使生物大分子格外简单的空间结构,以完整的、简明扼要的形象表示出来),为此,沃森和
2、克里克像摆积木一样,用自制的硬纸板构建N结构模型;(4)奥地利有名生物化学家查哥夫的争辩成果:腺嘌呤()的量总是等于胸腺嘧啶()的量,鸟嘌呤()的量总是等于胞嘧啶()的量这一碱基之间的数量关系。2.沃森和克里克依据当时把握的资料,最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型,在这些模型中,他们将碱基置于螺旋的外部。在威尔金斯为首的一批科学家的挂念下,他们否定了最初建立的模型。在失败面前,沃森和克里克没有气馁,他们又重新构建了一个将磷酸核糖骨架支配在螺旋外部,碱基支配在螺旋内部的双链螺旋。 沃森和克里克最初构建的模型,连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的,即A与A、T与T配对。但是,有化
3、学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952年,沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要的信息:腺嘌呤()的量总是等于胸腺嘧啶()的量,鸟嘌呤()的量总是等于胞嘧啶()的量。于是,沃森和克里克转变了碱基配对的方式,让A与T配对,G与C配对,最终,构建出了正确的DNA模型。提示1.略。2.主要涉及物理学(主要是晶体学)、生物化学、数学和分子生物学等学科的学问。涉及的方法主要有:X射线衍射结构分析方法,其中包括数学计算法;建构模型的方法等。现代科学技术中很多成果的取得,都是多学科交叉运用的结果;反过来,多学科交叉的运用,又会促进学科的进展,诞生新的边缘学科,如生物化学、生物物理学等。
4、3.要擅长利用他人的争辩成果和阅历;要擅长与他人沟通和沟通,闪光的思想是在沟通与撞击中获得的;争辩小组成员在学问背景上最好是互补的,对所从事的争辩要有爱好和激情等。阅读思考完成旁栏思考题目和思考与争辩培育同学的自学力量与自我探究力量。思考、争辩和合作力量二、DNA分子的结构出示DNA模型,同学阅书第50页,指着模型进解说过归纳,结构的主要特点是:两条长链按反向平行方式回旋成双螺旋结构(简要解释“反向”,一条链是5535,另一条链是3555,不宜过深)。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。碱基互补配对原则:两条链上的碱基通过氢键(老师对“氢键”要进行必要
5、的解释)连接成碱基对,且碱基配对有肯定的规律:AT、GC(A肯定与T配对,G肯定与C配对)。可见,DNA一条链上的碱基排列挨次确定了,依据碱基互补配对原则,另一条链上的碱基排列挨次也就确定了(可在黑板上练习一道题以巩固互补配对原则)。老师设问,同学思考后,由老师回答:设问一:碱基配对时,为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢?这是由于嘌呤碱是双环化合物(画出双环),占有空间大;嘧啶碱是单环化合物(画出单环),占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的,只有双环化合物和单环化合物配对才合适。设问二:为什么只能是AT、GC,不能是AC,GT呢?这是由于A与T通过两个氢键相连,G与C通过
6、三个氢键相连,这样使DNA的结构更加稳定,所以,A与T或G与C的摩尔数比例均为1:1。某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18,那么鸟嘌呤的分子数占( )A9 B18 C32% D36答案:C阅读理解记住同学训练 拓展同学思维,更好理解新学问 应试力量3.DNA的特性师生共同活动,同学争辩和老师点拨相结合。稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的挨次和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DAN分子的稳定性。多样性:DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变,而长链中的碱基对的排列挨次是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对,这些碱基对可能的排
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