重慶市榮昌安富中學(xué)2014屆高二生物 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制教案

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1、 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制（2課時） 一、教學(xué)目的： 1．DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（C：理解） 2．DNA分子復(fù)制的過程和意義（C：理解） （二）教學(xué)重點(diǎn) 1． DNA分子的結(jié)構(gòu) 2． DNA分子的復(fù)制 （三）教學(xué)難點(diǎn) 1． DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2． DNA分子的復(fù)制過程 （四）教學(xué)用具：DNA結(jié)構(gòu)圖、及DNA空間結(jié)構(gòu)模型、DNA復(fù)制過程圖解 （五）教學(xué)方法：觀察分析、對比、討論、講述、提問 （六）教學(xué)設(shè)計(jì)： 本小節(jié)為2課時，其中，第一課時講授DNA分子的結(jié)構(gòu)，第二課時講授DNA分子的復(fù)制。 ?（1）DNA的化學(xué)組成： ?閱讀課本P8，看懂圖形，回答下列問題：

2、?① 組成DNA的基本單位是什么？每個基本單位由哪三部分組成？ ?② 組成DNA的堿基有哪幾種？脫氧核苷酸呢？DNA的每一條鏈?zhǔn)侨绾谓M成的？ 一、DNA的結(jié)構(gòu) * DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)：一種高分子化合物，每個分子都是由成百上千個四種脫氧核苷酸連接而成的雙鏈 * 化學(xué)組成單位——脫氧核苷酸 ： 包括一分子脫氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基 * （腺嘌呤A、鳥嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T） 因此，DNA有四種脫氧核苷酸，DNA的每一條鏈由四種不同的脫氧核苷酸聚合而成的多脫氧核苷酸鏈。 觀看DNA的分

3、子結(jié)構(gòu) 二、DNA的空間結(jié)構(gòu) ?規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) ： ?1.由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成，并按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) ?2.外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連結(jié)，構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)由堿基對組成 ?3.堿基互補(bǔ)配對原則：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且堿基配對有一定的規(guī)律，即：1.腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對 ?2.鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對 ?即：A-T；C-G ?堿基互補(bǔ)配對原則： ?堿基互補(bǔ)配對原則的應(yīng)用：如果已知一條鏈上的堿基排列順序，能否根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則確定另一條鏈上的堿基排列順序？ ?eg：與ACCTGGATCGGA互補(bǔ)的另一條鏈的堿基順序是： ?思考：

4、1、堿基配對時，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對呢？ ?2、為什么只能是A-T、G-C，不能是A-C、G-T呢？ ?3、如果已知DNA分子中，某一種堿基比例，能否利用設(shè)問二的結(jié)論推出其他堿基比例呢？ 1 / 4 ?4、某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，那么，鳥嘌呤的分子數(shù)是多少？ ?堿基互補(bǔ)配對的有關(guān)計(jì)算： ?根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則引出的關(guān)于堿基比率、數(shù)量的計(jì)算是本節(jié)難點(diǎn)之一。 ?規(guī)律一：DNA雙鏈中的兩個互補(bǔ)的堿基相等；任意兩個不互補(bǔ)的堿基之和相等，占堿基總數(shù)的50%，用公式表示為：A=T，G=C，A+G=T+C=A+C=T+G=50%，

5、 （A+G）/（T+C）=（A+C）/（G+T）=（T+C）/（A+G）=1， ?一般情況下，A+T≠G+C，（A+T）/（G+C）≠（G+C）/（A+T） ≠1 ?規(guī)律二：在DNA雙鏈中，一條單鏈的（A+G）/（T+C）的值與另一條互補(bǔ)單鏈的（A+G）/（T+C）的值是互為倒數(shù)的。 ?規(guī)律三：在DNA雙鏈中，一條單鏈的（A+T）/（G+C）的值，與另一條互補(bǔ)鏈的（A+T）/（G+C）的值是相等的，也與整個DNA分子的（A+T）/（G+C）的值相等的。 三、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 穩(wěn)定性： 1.DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；2.兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變3.橫向堿基對間的氫鍵作用

6、力；4.縱向的相互作用力 多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣，堿基對排列方式的計(jì)算公式：an（a代表堿基種類，n代表堿基對數(shù)） 特異性：每種生物的DNA分子都有特定的堿基排列順序，具有特定功能，這是生物界具有多樣性的根本原因 四、習(xí)題反饋 1、根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在A≠G時，雙鏈DNA分子中，下列四個式子中，正確的是（ B ） A.（A+C）/（G+T）≠ 1； B. （A+G）/（C+T） = 1 C. （A+T）/（G+C）= 1； D. （A+C）/（C+G） = 1 2、分析一個DNA分子時，其中一條鏈上（A+C）/（G

7、+T）=0.4，那么它的另一條鏈和整個DNA分子中的（A+C）/（G+T）的比例分別是（ D ） A.0.4和0.6； B.2.5和0.4； C.0.6和1.0； D.2.5和1.0 3、雙鏈DNA分子中的一條鏈中的A：T：C：G=1：4：3：6，則另一條鏈上同樣的堿基比為（ A ） A.4：1：6：3； B.1：4：3：6； C.6：4：1：3； D.3：1：6：4 4、從某生物的組織中提取DNA進(jìn)行分析，其中C+G=46%，又知該DNA分子中的一條鏈中A為28%，問另一條鏈中A占該鏈全部堿基的（ A ）。 A.26% ； B.2

8、4% ； C.14% ；D.11% 二、DNA分子的復(fù)制 主要包括DNA分子復(fù)制的概念、發(fā)生的時間、復(fù)制的條件、復(fù)制的過程、特點(diǎn)、意義 1、概念：是指以親代DNA分子為模板來合成子代DNA的過程 2、發(fā)生時間：有絲分裂間期或減數(shù)分裂前的間期 3、復(fù)制的條件：主要有模板、原料、能量、酶 ?（1）概念： ?在細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期，以母細(xì)胞DNA分子為模板，合成子代DNA的過程。DNA的復(fù)制實(shí)質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。 ?（2）“準(zhǔn)確”復(fù)制的原理： ①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板； ② 堿基具有互補(bǔ)配對的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤 ?

9、（3）復(fù)制的條件 ?主要有模板、原料、能量、酶 三、復(fù)制的條件 復(fù)制過程中以什么為模板？ 答：復(fù)制過程中以DNA的兩條母鏈為模板 復(fù)制過程中以什么為原料？ 答：復(fù)制過程中以細(xì)胞核中游離的脫氧核苷酸為原料 直接能源來源于哪里？ 答：ATP 需要什么酶的協(xié)助？ 答：解螺旋酶、聚合酶 三、復(fù)制的過程 ?閱讀課本P11，回答問題： ?1、什么叫解旋？解旋的目的是什么？ ?2、什么叫“子鏈”？復(fù)制一次能形成幾條子鏈？ ?3、簡述“子鏈”形成的過程 ①解旋：在解旋酶的作用下，兩條扭成螺旋狀的長鏈解開 ②以解開的母鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，合成兩條子鏈 ③一條

10、子鏈與對應(yīng)的母鏈扭成螺旋狀，構(gòu)成新的DNA分子 ?(4)DNA復(fù)制的生物學(xué)意義 ?DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使種族得以延續(xù)。 ?三、習(xí)題反饋 ?1、某DNA分子中有400個堿基對，其中胸腺嘧啶120個，那么，DNA分子中含有氫鍵和游離磷酸基的個數(shù)分別為（ D ） ?A.400個和2個；B.400個和4個；C.920個和4個；D.1080個和2個 2、在DNA分子的一個片段中，有腺嘌呤10個，占堿基總數(shù)的20%，則此片段水解后斷開的氫鍵有（ C ）條 A.20； B.30； C.65

11、； D.不一定 3、在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A和T是通過什么連接的（ B ） A.氫鍵；B.磷酸二酯鍵；C.肽鍵；D.不一定 4、DNA分子某片段包含m個堿基，其中胞嘧啶n個。該片段復(fù)制2次，需要消耗游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸為（ B ）個 A.（m-2n）/2；B.（3m-6n）/2；C. m-2n；D. 2m-4n （七）板書 6.1.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 DNA的結(jié)構(gòu) 一種高分子化合物，每個分子都是由成百上千個四種脫氧核苷酸連接而成的雙鏈 DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)

12、 化學(xué)組成單位——脫氧核苷酸｛1.脫氧核糖2.磷酸3.含氮堿基（腺嘌呤A、 鳥嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）｝ 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)｛1.由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成 DNA的空間結(jié)構(gòu) 2.外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連結(jié)，構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)由堿基對組成｝ 堿基互補(bǔ)配對原則：腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對，鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對， 即：A-T；C-G 穩(wěn)定性｛1.DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變2.兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變 3.橫向堿基對間的氫

13、鍵作用力4.縱向的相互作用力｝ 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣 特異性：每種生物的DNA分子都有特定的堿基排列順序，具有特定功能 概念： DNA的復(fù)制 是指以親代DNA分子為模板來合成子代DNA的過程 時間：有絲分裂間期或減數(shù)分裂前的間期 模板：兩條母鏈 條件 原料：細(xì)胞核中游離的脫氧核苷酸 能量：ATP 酶：解螺旋酶、聚合酶 ①解旋：在解旋酶的作用下，兩條扭成螺旋狀的長鏈解開 過程 ②以解開的母鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，合成兩條子鏈 ③一條子鏈與對應(yīng)的母鏈扭成螺旋狀，構(gòu)成新的DNA分子 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制 半保留復(fù)制：是指新形成的DNA中有一條鏈?zhǔn)潜Ａ袅嗽瓉淼哪告? 意義：保證了親子代間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性和性狀的相象 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！