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人教版生物教案必修二第三章第二节第1页共4页第三章基因的本质第二节DNA分子的结构（必修二）一、考纲要求1.说出DNA分子基本组成单位的化学组成2.概述DNA分子的结构特点3.培养观察能力和分析理解能力:通过计算机多媒体课件和对DNA分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。4.培养创造性思维的能力:以问题为导向激发独立思考，主动获取新知识的能力。二、教学重点和难点教学重点：1.DNA分子结构的主要特点2.碱基互补配对原则。教学难点：1.DNA分子的双螺旋结构2.碱基的相关计算三、专家建议本小节主要讲述了DNA分子的结构，关于DNA分子的双螺旋结构，这部分内容比较抽象，不容易理解。所以在教学过程中应向学生展示DNA分子的结构模型。而且教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后，安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验，以加深学生对这一结构的感性认识和理解。四、教学方法讲授法、探究法、讨论法五、教学用具教学课件六、教学过程(一)、引入新课前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习，知道DNA分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?为了弄清楚这个问题，我们就需要对DNA进行更深入的学习。那么我们今天就首先来学习DNA分子的结构。（二）、DNA分子的基本组成单位在学习新课之前我们首先来回忆一下我们以前学习过的DNA的相关内容。1.名称：DNA又叫脱氧核糖核酸，是主要的遗传物质。具有双链结构。2.组成元素：C、H、O、N、P人教版生物教案必修二第三章第二节第2页共4页3.基本组成单位：脱氧核苷酸（如下图）组成脱氧核苷酸的含N碱基：A、T、G、C，碱基不同则脱氧核苷酸的种类不同（三)、DNA双螺旋结构模型的构建1.当时科学界已经发现的证据有：组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸；DNA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提供的DNA的X射线衍射图谱；3.奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量4、沃森和克里克沃森和克里克根据当时掌握的资料，通过不懈努力，最终构建出了正确的DNA模型。1953年，他们撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在《自然》杂志上刊登，引起了极大的轰动。1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果而共同获得了诺贝尔生理学和医学奖。（四）、DNA分子的结构在我们以往的学习过程中，我们已经知道了DNA是由脱氧核苷酸构成，那么这些脱氧核苷酸具体是怎样组成DNA的呢？组成的DNA又具有怎样的结构呢？介绍DNA分子双螺旋结构模型的提出。1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程，激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度，培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。1.DNA分子的结构提出者：沃森和克里克（1953年）结构：双螺旋结构2.脱氧核苷酸组成DNA分子的过程人教版生物教案必修二第三章第二节第3页共4页具体过程用PPT展示3.DNA分子双螺旋结构的特点（1）.DNA分子是由两条链组成的，这两链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基配对遵循碱基互补配对原则。碱基互补配对原则:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。4.DNA的结构和组成可用“五四三二一”表示五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、G、C、T，相应的四种脱氧核苷酸三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链一种螺旋：规则的双螺旋结构（五）、DNA分子的结构特性1.多样性：由于碱基排列顺序不同，所以DNA分子有多样性，由n对碱基组成的DNA分子中，DNA分子的种类为4n.2.特异性:不同的DNA分子具有不同的碱基顺序3.稳定性：通过碱基互补配对后用氢键连接两条链，所以具有稳定性。（六）、碱基比例的计算：1.在双链DNA分子中，任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50％。推导过程：在双链DNA分子中，有A=T，G=C所以，A+G=T+C=A+C=T+G,即任意不互补的两碱基和相等，且占总量的50%①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C即A+G/T+C=1或A+G/A+T+G+C=50%或A%=50%-G%②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。互补的两碱基之和在单、双链中所占比例相等③双链DNA分子中，非互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。在DNA分子中，A+G/C+T=1④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。练习：（1）在一条双链DNA分子中，腺嘌呤（A）占35%，它所含的胞嘧啶（C）应占（A）A、15%B、30%C、35%D、70%（2）某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？人教版生物教案必修二第三章第二节第4页共4页解析：在一个双链DNA分子中，恒有：任意两个不互补配对的碱基之和为50%，则有A+C=50%,又A=23%，所以C=27%而其中一条链为24%，则另一条链为30%2.两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.推导过程：在双链DNA分子中，如果其中一条链的A1+C1/T1+G1=n，那么又因为A1=T2，C1=G2，T1=A2，G1=C2,则在另一条链中A2+C2/T2+G2=T1+G1/A1+C1=1/n练习：（1）在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？答案：2.5,1七、课堂总结本节课我们学习了DNA的化学组成，DNA的立体结构和DNA的特性。组成DNA的碱基共有A、T、G、C四种，构成DNA的基本单位也有4种。每个DNA分子由二条多脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对原则，即A—T、G—C，通过氢键连接成碱基对。DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。多样性产生的原因主要是碱基对的排列顺序千变万化，4种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。每个DNA分子能够贮存大量的遗传信息。八、板书设计第三章第2节DNA分子的结构一、DNA分子的基本组成单位二、DNA双螺旋结构模型的构建三、DNA分子的结构四、DNA分子的结构特性1.多样性2.特异性3.稳定性五、碱基比例的计算：1.在双链DNA分子中，任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50％。2.两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.