高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构教学设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构教学设计，共22页。PPT课件主要包含了问题探讨，思考•讨论，讨论P49，DNA中文名称，脱氧核糖核酸，组成元素，基本组成单位，脱氧核糖核苷酸，可能用到的实验材料，含氮碱基等内容，欢迎下载使用。
坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗？
它标志着生物学的研究进入分子的层次，具有里程碑式的意义。
1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克，共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
知识点一、DNA结构模型的构建
(1)DNA是由两条链构成的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。
(3)DNA中的碱基中，A与T配对；G与C配对，它们位于DNA的内侧。
2、沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？
★要善于利用他人的研究成果和经验；★要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；★研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。
例1　下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中,正确的是(　　)。A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系D.富兰克林和查哥夫发现A量等于T量、C量等于G量
C H O N P
脱氧核糖核苷酸是如何构成DNA分子的呢？
知识点二、DNA的结构
1.认真观察教材P50图3—8DNA分子的结构模式图,回答下列问题:(1)DNA分子同一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同?答案:同一条链中连接相邻两个碱基的结构:—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—,而两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。(2)每个DNA分子含有多少个游离的磷酸?每个五碳糖连接多少个磷酸?每个磷酸连接多少个五碳糖?答案:每个DNA分子含有2个游离的磷酸。每个五碳糖连接1个或2个磷酸。每个磷酸连接1个或2个五碳糖。
2.DNA分子中碱基的计算方法与规律。 (1)双链DNA分子中两个互补的碱基总数之间具有怎样的关系?嘌呤总数与嘧啶总数具有怎样的关系?两个非互补碱基之和与另两个非互补碱基之和具有怎样的关系?写出相关的表达式。 答案:两个互补的碱基总数相等,A=T,G=C。双链DNA分子中,嘌呤总数=嘧啶总数,A+G=T+C;(A+G)/(T+C)=1。DNA分子中任一非互补碱基之和相等,且占DNA碱基总数的50%,A+G=T+C=A+C=T+G。
(2)在DNA两互补链中的一条链上,非互补的两个碱基之和的比值[如(A+G)/(T+C)],与对应链中的同类比值具有怎样的关系?互补碱基之和在一条链上,在互补链上及在整个DNA分子中所占比例有何特点? 答案:一条链中,非互补的两个碱基之和的比值[如(A+G)/(T+C)],与对应链中的同类比值互为倒数。(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)。 互补碱基之和在一条链上,在互补链上,在整个DNA分子中所占比例相同。 (A1+T1)/L1总=(A2+T2)/L2总=(A总+T总)/L总;(G1+C1)/L1总=(G2+C2)/L2总=(G总+C总)/L总。 此比例在不同DNA分子中,可有特异性。
(3)知道DNA分子一条链中四种碱基的比值(如A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4),计算其互补链中及整个DNA分子中四种碱基的比值。答案:其互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,把A与T、G与C的数值换位即可,而整个DNA分子中A∶T∶G∶C=(1+2)∶(2+1)∶(3+4)∶(4+3)=3∶3∶7∶7。
例2　某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是(　　)。
知识点三、制作DNA双螺旋结构模型
阅读课本P51相关知识，体会模型构建过程，思考：1.DNA只含有4种脱氧核昔酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？ 2.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？3.你能够根据DNA的结构特点，设想DNA的复制方式吗?
利用居家可获得的材料构建DNA双螺旋结构模型理解DNA双螺旋结构： 由磷酸基团和脱氧核糖交替连接在外侧，构成DNA骨架 脱氧核苷酸间由磷酸二酯键连接 DNA两条链反向平行 DNA双螺旋结构内侧碱基互补配对 A和T配对，由两根氢键连接；C和G配对，由三根氢键连接
利用居家可获得的材料构建DNA双螺旋结构模型纸板、彩笔、铁丝、筷子、夹子都有可能是你会用到的好材料： 以下DNA结构如何表示？ 脱氧核糖 磷酸基团 四种含氮碱基（A、T、C、G） 化学键和氢键
模型搭建需要注意的问题
核苷酸的结构：磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基如何连接？
请注意示意图上脱氧核糖碳原子的位置
DNA分子的两条链反向平行碱基互补配对平面模型构建立体模型
沃森和克里克在亲手搭建的DNA双螺旋结构模型前沃森和克里克在富兰克林、威尔金斯和查哥夫等科学家研究的基础上使用金属片和纸板等模拟DNA的空间结构并成功搭建模型。
DNA的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建二、DNA的结构三、制作DNA双螺旋结构模型