1、第二节第二节 DNADNA分子的结构分子的结构泉州七中泉州七中 黄小燕黄小燕必修必修2 3.2 DNA2 3.2 DNA分子的结构导学案分子的结构导学案 “少教多学”教学模式之导学案研究 一、目标诠释一、目标诠释我来认识我来认识 1 1、了解、了解DNADNA双螺旋结构模型的构建历程双螺旋结构模型的构建历程 2 2、掌握、掌握DNADNA分子的结构分子的结构 3 3、制作、制作DNADNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型 4 4、通过阅读和分析教材以及交流，培养自己自主学、通过阅读和分析教材以及交流，培养自己自主学 习能力，感悟科学思想，建立正确的科学态度观。习能力，感悟科学思想，建立正确
2、的科学态度观。5 5、通过、通过DNADNA分子双螺旋结构模型的制作，培养自己分子双螺旋结构模型的制作，培养自己 的动手能力，学会用数学语言来描述生命现象，感的动手能力，学会用数学语言来描述生命现象，感 悟生命奥秘。悟生命奥秘。二、导学菜单二、导学菜单我来预习我来预习根据根据“本节聚焦本节聚焦”，阅读课本资料，思考并回答下面问题：，阅读课本资料，思考并回答下面问题：（一）（一）DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建模型名称：模型模型名称：模型构建者：构建者：19531953年，美国生物学家和英国物理学家年，美国生物学家和英国物理学家构建依据：构建依据：（1 1）当时，科学界对）当
3、时，科学界对DNADNA的认识是的认识是DNADNA分子是以分子是以4 4种种为单位连接而成的长链，这为单位连接而成的长链，这4 4种脱氧核苷酸分种脱氧核苷酸分别含有四种碱基。别含有四种碱基。（2 2）通过英国著名生物物理学家威尔金斯和富兰克林提供的）通过英国著名生物物理学家威尔金斯和富兰克林提供的DNADNA衍射图谱推算出衍射图谱推算出DNADNA分子呈结构。分子呈结构。（3 3）虽然经历失败，但他们构建了一个将）虽然经历失败，但他们构建了一个将-骨架安排在螺旋外部，安排在螺旋内部的骨架安排在螺旋外部，安排在螺旋内部的。DNA双螺旋结构双螺旋结构沃森沃森克里克克里克脱氧核苷酸脱氧核苷酸 A、
4、G、C、T双螺旋结构双螺旋结构磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖 碱基碱基 双螺旋结构双螺旋结构图解示意：图解示意：代表代表 代表代表 代表代表 在在DNADNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4 4种种（A A、GG、C C、T T），因此，构成），因此，构成DNADNA分子的脱氧核苷酸分子的脱氧核苷酸也有也有4 4种，它们的名称是：种，它们的名称是：1 1 2 2 3 3 4 4 名称：名称：PPATGC磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺
5、嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸（4 4）后来利用奥地利著名的生物化学家查哥夫测定）后来利用奥地利著名的生物化学家查哥夫测定DNADNA的分子组成，的分子组成，发现腺嘌呤（发现腺嘌呤（A A）的量总是等于的量；）的量总是等于的量；的量的量总是等于的量。总是等于的量。（5 5）最后找到碱基正确的配对方式，构建出正确的）最后找到碱基正确的配对方式，构建出正确的DNADNA分子模型。分子模型。图解示意：图解示意：DNADNA双链双链(平面结构平面结构)如下图如下图：1是：2是：2模型构建模型构建4 4：DNADNA双螺旋结构如右图：双螺旋结构如右图：ATGCATGC胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）鸟嘌呤（鸟
6、嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C）碱基对碱基对 氢键氢键（二）（二）DNADNA分子的结构分子的结构 规则的双螺旋结构的主要特点：规则的双螺旋结构的主要特点：DNADNA分子双螺旋结构是由是由分子双螺旋结构是由是由 组成的，组成的，这两条链的关系是、。这两条链的关系是、。DNADNA分子的基本骨架是：，排列在外侧；分子的基本骨架是：，排列在外侧；排列在内侧。排列在内侧。两条链上的碱基通过连接成碱基对，碱基互补配对原则两条链上的碱基通过连接成碱基对，碱基互补配对原则是：，。是：，。两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链平行平行反向反向螺旋螺旋脱氧核糖与磷酸交替排列脱氧核糖与磷酸交替排列碱基碱基氢键氢键
7、ATGC三、困惑扫描三、困惑扫描我来质疑我来质疑 通过自主学习，我的疑惑？提出问题提出问题 我们带着问题来动手做实验！我们带着问题来动手做实验！四、操作平台四、操作平台我来动手我来动手 实验：实验：制作制作DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 【实验目的】通过DNA分子双螺旋结构模型的制作，加深理解DNA分子结构的3个主要特点，能更好的理解DNA分子结构中内含的原理。【材料用具】DNA基本组成单位塑料模型【方法步骤】1 1、首先找到代表磷酸、脱氧核糖和碱基的模型材料，并、首先找到代表磷酸、脱氧核糖和碱基的模型材料，并在正确的部位将他们相连接成一个个脱氧核苷酸分子模在正确的部位将他们相连接成
8、一个个脱氧核苷酸分子模型。型。2 2、将一个个脱氧核苷酸分子模型以正确的方式连接成两、将一个个脱氧核苷酸分子模型以正确的方式连接成两条脱氧核苷酸长链模型，要体现两条链的反向平行，碱条脱氧核苷酸长链模型，要体现两条链的反向平行，碱基的互补配对。基的互补配对。3 3、将连接成两条脱氧核苷酸长链模型以一定的角度扭转，、将连接成两条脱氧核苷酸长链模型以一定的角度扭转，形成螺旋结构，体会螺旋结构中两条链的关系。形成螺旋结构，体会螺旋结构中两条链的关系。【结果描述】写出你自己制作写出你自己制作DNA分子双螺旋结构模型的碱基对排列顺分子双螺旋结构模型的碱基对排列顺序。序。比较你周围同学的比较你周围同学的DN
9、A分子双螺旋结构模型的碱基对排列分子双螺旋结构模型的碱基对排列顺序，体会顺序，体会DNA分子的特性。分子的特性。在生命的旋梯上 沃森和克里克沃森和克里克归纳总结归纳总结一、DNA分分子模型的建立 1953年，年，美国科学家美国科学家（JD.Watson，1928）和英国科学）和英国科学家家 （F.Crick，19162004），共），共同提出了同提出了DNA分子的分子的 模型。模型。沃森沃森克里克克里克双螺旋结构双螺旋结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸二、DNA的基本组成单位：脱氧核苷酸2.基本单位的物质组成：基本单位的物质组成：P脱氧核糖含氮碱基磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸的脱氧核苷酸的物质组成物质
10、组成1.元素组成：元素组成：C H O N P 组成脱氧核苷酸的碱基碱基：胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（）鸟嘌呤（G）因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4种种腺膘呤脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸两个脱氧核苷酸通过两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键磷酸二酯键连接连接AGCTATGC2、DNA的立体结构特点磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖 交替连接交替连接 构成构成基本骨架基本骨架；碱基；碱基；2条链上的碱基通条链上的碱基通过过氢键氢键形成形成碱基对碱基对
11、内侧内侧:2.外侧：外侧：1.由由2条链按条链按反向平行方式反向平行方式盘绕成双盘绕成双螺旋结构；螺旋结构；3.碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：A-T,G-CAACCGGATTTGG CCTAAT之间形成之间形成2个氢键个氢键CG之间形成之间形成3个氢键个氢键DNA碱碱基基互互补补配配对对情情况况图图解解比较以下两个比较以下两个DNADNA谁更稳定谁更稳定在双链在双链DNA分子中，分子中，注意：在单链注意：在单链DNA中，中，A不一定等于不一定等于T；G也不一定等于也不一定等于C同理同理,一条链中碱基一条链中碱基G的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基C的数量（的数量（G=C）一
12、条链中碱基一条链中碱基A的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基T的数量（的数量（A=T）；）；规律总结：规律总结：四、四、DNADNA分子的特性分子的特性2）多样性：）多样性：碱基对的碱基对的排列顺序的千变万化排列顺序的千变万化，构，构成了成了DNADNA分子的分子的多样性多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNA分子也大约有分子也大约有4000个碱基对，个碱基对，碱基对有：碱基对有：AT、TA、GC、CG。请同学们计算。请同学们计算DNA分子有多少种？分子有多少种？4 种40001）特异性）特异性:碱基对的碱基对的特定排列顺序特定排列顺序，又构成了每一个，又构成了每一个
13、DNADNA分子分子的的特异性特异性。3)稳定性稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列形成的脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架基本骨架和碱基互补和碱基互补配对配对的方式的方式不变；不变；碱基对之间的碱基对之间的氢键氢键 和两条脱氧核糖核苷酸的和两条脱氧核糖核苷酸的空间螺旋空间螺旋加强加强了了DNA的的稳定性稳定性具有规则的双螺旋结构具有规则的双螺旋结构答：答：DNA通过通过碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序 （即为脱氧核苷酸的排列顺序）（即为脱氧核苷酸的排列顺序）储存大量的遗传信息储存大量的遗传信息思考题：思考题：DNA是遗传物质，储存着大是遗传物质，储存着大量的遗传信息，那么量的遗传信息，那么DNA是通过什么储是通过什么储存大量的遗传信息？存大量的遗传信息？遗传信息遗传信息蕴藏在蕴藏在4 4种种碱基的排列顺序碱基的排列顺序之中；之中；碱基碱基排列顺序的千变万化排列顺序的千变万化，构成，构成DNADNA分子分子多样性多样性，而碱基，而碱基的的特定的排列顺序特定的排列顺序，又构成了每一个，又构成了每一个DNADNA分子的分子的特异性特异性；DNADNA分子的分子的多样性和特异性多样性和特异性是生物体多样性和特异性的是生物体多样性和特异性的物物质基础质基础。DNADNA分子的分子的稳定性稳定性是生物是生物遗传遗传稳定性的稳定性的物质基础物质基础。
