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(shí))一、教學(xué)目的:1DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(C:理解)2DNA分子復(fù)制的過(guò)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(guò)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(guò)程圖解(五)教學(xué)方法:觀察分析、對(duì)比、討論、講述、提問(wèn)(六)教學(xué)設(shè)計(jì):本小節(jié)為2課時(shí),其中,第一課時(shí)講授DNA分子的結(jié)構(gòu),第二課時(shí)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(wèn)題: 組成DNA的基本單位是什么?每個(gè)基本單位由哪三部分組成? 組成DNA的堿基有哪幾種

2、?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(gè)分子都是由成百上千個(gè)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(niǎo)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(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成,并按反向平行方式盤(pán)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(duì)組成3.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則:兩條鏈

3、上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì),且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律,即:1.腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對(duì)2.鳥(niǎo)嘌呤一定與胞嘧啶配對(duì)即:A-T;C-G 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則:堿基互補(bǔ)配對(duì)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(duì)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:1、堿基配對(duì)時(shí),為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對(duì)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(wèn)二的結(jié)論推出其他堿基比例呢?1 / 44、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

4、,鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)是多少?堿基互補(bǔ)配對(duì)的有關(guān)計(jì)算:根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)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(gè)互補(bǔ)的堿基相等;任意兩個(gè)不互補(bǔ)的堿基之和相等,占?jí)A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%,(A+G)/(T+C)=(A+C)/(G+T)=(T+C)/(A+G)=1,一般情況下,A+TG+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)

5、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(gè)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(duì)的方式不變3.橫向堿基對(duì)間的氫鍵作用力;4.縱向的相互作用力多樣性:DNA分子中堿基對(duì)排列順序多種多樣,堿基對(duì)排列方式的計(jì)算公式:an(a代表堿基種類(lèi),n代表堿基對(duì)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(duì)原則,在AG時(shí),雙鏈DNA分子中,下列四個(gè)式子中,正確的是( B )A.(A+C)/(G+T)

6、1; B. (A+G)/(C+T) = 1 C. (A+T)/(G+C)= 1; D. (A+C)/(C+G) = 1 2、分析一個(gè)DNA分子時(shí),其中一條鏈上(A+C)/(G+T)=0.4,那么它的另一條鏈和整個(gè)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1.03、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.3:1:6:44、從某生物的組織中提取DNA進(jìn)行分析,其中C+G=46%,

7、又知該DNA分子中的一條鏈中A為28%,問(wèn)另一條鏈中A占該鏈全部堿基的( A )。 A.26% ; B.24% ; 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(shí)間、復(fù)制的條件、復(fù)制的過(guò)程、特點(diǎn)、意義1、概念:是指以親代DNA分子為模板來(lái)合成子代DNA的過(guò)程 2、發(fā)生時(shí)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(guò)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:DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),能為復(fù)制提供模板; 堿基具

8、有互補(bǔ)配對(duì)的能力,能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤(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(guò)程中以什么為模板?答:復(fù)制過(guò)程中以DNA的兩條母鏈為模板復(fù)制過(guò)程中以什么為原料?答:復(fù)制過(guò)程中以細(xì)胞核中游離的脫氧核苷酸為原料直接能源來(lái)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(guò)程 閱讀課本P11,回答問(wèn)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(jiǎn)述“子鏈”形成的過(guò)程解旋:在解旋酶的作用下,兩條扭成螺旋狀的長(zhǎng)鏈解開(kāi)以解開(kāi)的母鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成兩條子鏈一條子鏈與對(duì)應(yīng)的母鏈扭成螺旋狀,構(gòu)成新的DNA分子 (4)

9、DNA復(fù)制的生物學(xué)意義 DNA通過(guò)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(duì)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(gè)堿基對(duì),其中胸腺嘧啶120個(gè),那么,DNA分子中含有氫鍵和游離磷酸基的個(gè)數(shù)分別為( D )A.400個(gè)和2個(gè);B.400個(gè)和4個(gè);C.920個(gè)和4個(gè);D.1080個(gè)和2個(gè)2、在DNA分子的一個(gè)片段中,有腺嘌呤10個(gè),占?jí)A基總數(shù)的20%,則此片段水解后斷開(kāi)的氫鍵有( C )條 A.20; B.30; C.65; 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(guò)什么連接的( B ) A.氫鍵;B.磷酸二酯鍵;C

10、.肽鍵;D.不一定4、DNA分子某片段包含m個(gè)堿基,其中胞嘧啶n個(gè)。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(gè)A.(m-2n)/2;B.(3m-6n)/2;C. m-2n;D. 2m-4n (七)板書(shū)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(gè)分子都是由成百上千個(gè)四種脫氧核苷酸連接而成的雙鏈DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu) 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(niǎo)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(zhǎng)鏈盤(pán)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(duì)組成堿基互補(bǔ)

11、配對(duì)原則:腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對(duì),鳥(niǎo)嘌呤一定與胞嘧啶配對(duì),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(duì)的方式不變3.橫向堿基對(duì)間的氫鍵作用力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(duì)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(lái)合成子代DNA的過(guò)程時(shí)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 解旋:在解旋酶的作用下,兩條扭成螺旋狀的長(zhǎng)鏈解開(kāi)過(guò)程 以解開(kāi)的母鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成兩條子鏈一條子鏈與對(duì)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?lái)的母鏈意義: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(duì)大家有所幫助,多謝您的瀏覽!

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