1、第3章基因的本质第2节DNA分子的结构复习导入：提问学生遗传物质应具备的特点是什么？为什么DNA分子的结构具有相对稳定性呢？学习（或复习）DNA的基本组成单位脱氧核糖核苷酸： 1、请学生在黑板上画出四种脱氧核苷酸的图式，并解释组成、种类及连接方式等。 2、说明脱氧核苷酸的基本元素组成通过上述学生活动，不是直接将结论告诉学生，而是在师生主客体角色互换中得以解决，使学生学习积极性提高。设置疑问，引入下一环节：四种脱氧核苷酸是如何构建DNA分子的？DNA分子的结构是什么样的？这一问题的解决于1953年，由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同提出。学生活动：阅读教材中的DNA分子结构发现的故事并回
2、答下列问题：1、沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？（1）当时科学界已经发现的证据有：组成N分子的单位是脱氧核苷酸；N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的射线衍射图谱；（3）美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法（1950年），即按照射线衍射分析的实验数据建立模型的方法（因为模型能使生物大分子非常复杂的空间结构，以完整的、简明扼要的形象表示出来），为此，沃森和克里克像摆积木一样，用自制的硬纸板构建N结构模型；（4）奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶
3、（）的量这一碱基之间的数量关系。2、沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？沃森和克里克根据当时掌握的资料，最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，在这些模型中，他们将碱基置于螺旋的外部。在威尔金斯为首的一批科学家的帮助下，他们否定了最初建立的模型。在失败面前，沃森和克里克没有气馁，他们又重新构建了一个将磷酸核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。沃森和克里克最初构建的模型，连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的，即A与A、T与T配对。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952年，沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫
4、那里得到了一个重要的信息：腺嘌呤（）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量。于是，沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，最终构建出了正确的DNA模型。教师向学生出示DNA分子双螺旋的模型，师生共同观察归纳出DNA分子的结构，并做出适当的扩展：讲述：1、在主链上脱氧核糖与磷酸交替排列，核苷酸之间的磷酸与脱氧核糖通过脱水缩合结合在一起。 2、在DNA分子的外侧骨架如果一条为：磷酸脱氧核糖磷酸脱氧核糖；另一条为：脱氧核糖磷酸脱氧核糖磷酸；两条链上的脱氧核苷酸、磷酸和碱基数目相等，长度一样，排列反向。 3、碱基互补配对原则：一条链上有碱基A，另一条链必
5、有碱基T与其配对，一条链上有碱基C，另一条链上必有碱基G与其配对；碱基间通过氢键连在一起：A与T有两个氢键，G与C有三个氢键，因此,DNA分子中C、G数目越多，分子结构越稳定。在双链DNA分子中：嘧啶碱基的总数与嘌呤碱基的总数相等。AGCT。这可作为判断单、双链DNA的唯一依据。但不同生物的DNA分子中AT对和GC对的比例不同：（AT）（GC）a(不同生物a值不同）。 4、在DNA分子的双链螺旋结构中：共有四种碱基对：AT对、TA对、GC对、CG对（在理解AT对、TA对在DNA分子中不同时，可以先确定一条链为参照，图示说明）。每螺旋一周一条链由10个脱氧核苷酸构成，也就是有10对碱基可螺旋为一
6、周，这样的螺旋结构对链上的脱氧核苷酸顺序无任何限制。因此，DNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序千变万化。从4种碱基中任选4个，在一条链上作全排列的形式（可以重复的）就有44256种不同的排序。假设一条链上有4000个碱基，按全排列的公式推算则有多少种排列顺序呢？（让学生通过对数计算可以得出44000=102408种）这样千变万化的顺序决定了生物的多样性。人类中找不到两个人的指纹完全相同就在于此。但是，每一DNA都有其特异的脱氧核苷酸的排列顺序，这是DNA分子的特异性。由此，我们完全可以通过对DNA中脱氧核苷酸序列的测定建立人的DNA档案，鉴别人的血缘关系，为刑事案的侦破提供可靠依据，是人类基因组
7、计划研究的重要组成部分。讲述：DNA和蛋白质同属于高分子，两者考查的知识点有些类似，我们现在共同归纳、整理一下：项目DNA蛋白质基本元素C、H、O、N、PC、H、O、N基本单位及种类脱氧核糖核酸，4种氨基酸，20种连接方式脱水缩合脱水缩合标记元素PS失水数n-2,n为碱基数n-x，n是氨基酸数、x是肽链数合成场所细胞核、线粒体、叶绿体核糖体游离基团游离的磷酸基为2个，游离的五碳糖为2个游离的氨基为x个，游离的羧基为x个，x为肽链数关系DNA控制蛋白质的合成。染色体是DNA和蛋白质共同组成的。 课下要求学生用硬纸板为材料，借用于剪刀、针线等来完成制作DNA的双螺旋结构模型，有条件的地方可以买到做DNA分子结构的教具，每四个同学一组，通过合作来组装出DNA分子，并在下一节课上课时进行交流，通过学生的动手，让每个学生真正掌握DNA分子的结构。变抽象为具体，再由具体想象出DNA分子的结构。七、板书设计 DNA分子的结构一、DNA分子的基本单位二、DNA分子结构的发现过程三、DNA分子的结构特点四、DNA分子的碱基计算五、制作DNA分子双螺旋结构模型八、课后练习（见同步练习）九、教学后记