资源简介

(共32张PPT)
第三章 基因的本质
第二节 DNA分子的结构
2
1
3
4
说教材
说学情
说教学策略
说教学过程
5
说板书设计
01
说教材
教材分析
本节是人教版必修二第三章第二节的内容，它既是对前面已学习的DNA是遗传物质这一知识的深化，也是学习后面《DNA的复制》、《基因的表达》等生物的遗传和变异理论的基础，在教材中起着承前启后的作用，。
说教材
课程标准
说教材
大概念 概念3 遗传信息控制生物的性状，并代代相传。
3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA
分子上。
重要概念
次位概念
3.1.2 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，
通常由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。
教学目标
生命观念：通过对DNA结构模型的构建，能从结构与功能观准确说出DNA结构、特点和DNA储存遗传信息的功能。
科学思维：根据科学家构建模型的历史过程，培养尊重事实、分析推理的科学思维，提高建模意识。
科学探究：通过构建模型的科学探究，提高实践能力、团队合作能力。
社会责任：通过科学史的学习，明白科研成果不是一两位科学家的功劳，而是无数科学家坚持不懈的成果。
说教材
教学重点和难点
教学重点：
①概述DNA结构的主要特点。
②通过对DNA双螺旋结构模型建构过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中
的作用。
教学难点：
制作DNA双螺旋模型。
说教材
02
说学情
学情分析
说学情
在知识上学生已经明确了DNA是主要的遗传物质并且掌握了核酸的元素组成、基本单位和链状结构。
在能力上学生已经初步了解模型建构的过程与方法，具备一定的分析归纳能力，认同结构与功
能相适应的观点。但其思维的逻辑性还不完善，空间想象力稍显不足。
03
说教学策略
教法
鉴于本节内容比较抽象，在教学过程中，我主要采用了以下的教学方法：实验法、讨论法。
1、实验法
通过模型制作，体验科学家的探索与合作精神，并加深学生对DNA双螺旋结构特点的理解，同时提高学生的语言表达和动手能力。
2、讨论法
提出问题，组织学生进行分组讨论，促使学生在讨论中解决问题,这样有利于调动学生的积极性，发挥学生的主体作用，并培养学生的团结协作的精神。
说教学策略
学法
说教学策略
学生是学习的主体，教学过程中要注重引导式学习，体现出学生的主体地位，培养学生的学习能力和合作意识。学生通过观察和思考，采用合作探究法和数学推算法，在教师的引导下，小组进行讨论活动，交流得出结论，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。
04
说教学过程
（趣味引入）
问题探讨
坐落于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
上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。
DNA雕塑
上海“世博和谐塔”
旋转楼梯的灵感
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是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
脱氧(核糖)核苷酸
A(腺嘌呤）
T(胸腺嘧啶)
C(胞嘧啶)
G(鸟嘌呤)
一.DNA双螺旋结构模型的构建
资料1：
腺嘌呤脱氧核苷酸
活动一：构建脱氧核苷酸长链
A
T
G
C
一.DNA双螺旋结构模型的构建
资料2：
1951年，富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。
DNA呈现“X”形
DNA呈螺旋结构
推断
DNA衍射图谱
威尔金斯
富兰克林
但都被否定了，在三螺旋结构模型中, DNA含水量的理论值与实际测定数值不符，很快遭到其他科学家的质疑
根据所掌握的材料，沃森和克里克尝试搭建了很多种不同模型,
资料3：
双螺旋
三螺旋
一.DNA双螺旋结构模型的构建
一.DNA双螺旋结构模型的构建
沃森和克里克从查哥夫那里得知了一条重要信息,在DNA中:
奥地利生物化学家查哥夫
(E.Chargaff, 1905-2002)
资料4：
腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）
碱基组成 碱基比例
A G C T A/T G/C (A+G)/ (T+C) (A+T)/
(G+C)
人 30.9 19.9 19.8 29.4 1.05 1.01 1.03 1.52
鸡 28.8 20.5 21.5 29.2 0.99 0.95 0.97 1.38
海胆 32.8 17.7 17.3 32.1 1.02 1.02 1.02 1.85
酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9 0.95 1.09 1.00 1.79
大肠杆菌 24.7 26 25.7 23.6 1.05 1.01 1.03 0.93
一.DNA双螺旋结构模型的构建
调整后的DNA模型能够解释A、T、G、C的数量关系。这个模型与拍摄的X射线衍射照片比较时,发现模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
①碱基安排在双链螺旋内部
②脱氧核糖—磷酸安排外部
③让A与T配对,G与C配对
④DNA两条链的方向相反
DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构。
资料5：
A—T与G—C具有相同的形状和直径,组成的DNA分子有恒定的直径
调整后的DNA模型
结论:
活动二：制作DNA分子平面结构
活动二：制作DNA分子平面结构
注意：两条链互补配对，且反向平行。
活动三：制作DNA分子立体结构
一.DNA双螺旋结构模型的构建
威尔金斯
克里克
沃森
在对DNA结构的探索中,于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克：
《DNA双螺旋结构模型》的论文
1953年沃森和克里克于《自然》杂志上发布的关于:
1962年诺贝尔生理学与医学奖
1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。
(1)DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
(2)DNA的基本骨架是由哪些物质组成
它们分别位于DNA的什么部位呢？
(3)DNA中的碱基是如何配对的？
它们位于DNA的什么部位？
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。
DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。
DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律：A与T配对；G与C配对。
一.DNA双螺旋结构模型的构建
二.DNA的结构
1. DNA双螺旋结构特点
T
A
C
G
G
C
A
T
G
C
G
C
A
T
5
3
5
3
特点1：
DNA是由两条单链组成的，这两条按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
H
碱基
H
H
H
OH
H
CH2
磷酸基团
1
2
3
4
5
DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5 -端，另一端有一个羟基，称作3 -端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条链是从5 -端到3 -端的，另一条单链则是从3 -端到5 -端的。
反向平行
游离
游离
一个双链DNA分子(非环状)有2个游离的磷酸基团。
二.DNA的结构
特点2：
DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；
T
A
C
G
G
C
A
T
G
C
G
C
A
T
1. DNA双螺旋结构特点
磷酸二酯键
碱基排列在内侧。
一条链的相邻碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连。
二.DNA的结构
1. DNA双螺旋结构特点
特点3：
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：
T
A
C
G
G
C
A
T
G
C
G
C
A
T
腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对
鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)配对
氢键
碱基互补配对原则
G与C含量越多，氢键就越多，DNA结构就越稳定。
2个氢键
3个氢键
（A=T）
（G≡C）
二.DNA的结构
2. DNA分子结构层次
元素组成
C、H、O、N、P
小分子
磷酸
脱氧核糖
碱基
单体
3
H
OH
2
1
4
5
A
T
C
G
脱氧核苷酸（4种）
平面结构
立体结构
1、除了碱基互补配对的原则外，在DNA分子结构中还有什么结构是稳定不变的？这体现出了DNA分子结构具有什么特性？
2、又有哪些结构是可以发生变化的呢？这说明了DNA分子结构的什么特性？
3、对于不同的DNA分子来说，其碱基的排列顺序可能是一样的吗？这又说明了DNA分子结构的什么特性？
小组讨论回答下列问题
二.DNA的结构
3. DNA分子结构特性
n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基排列顺序
每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序
两条链的磷酸与脱氧核苷酸交替排列的顺序不变，碱基对的配对方式不变
二.DNA的结构
多样性
特异性
稳定性
说板书设计
1、DNA双螺旋结构模型构建历程：
2、DNA双螺旋结构特点：
（1）由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构
（2）基本骨架排列在外则，碱基在内侧
（3）碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
3、DNA双螺旋结构的特性：
感谢聆听！

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