【高一生物必修二预习精品案】3.2DNA分子的结构学案

1、必修 编号：73.2 DNA分子的结构一、学习目标知识目标 概述DNA分子结构的主要特点情感态度与价值观目标： 体验DNA模型的构建，感悟科学研究中的科学思想和态度。能力目标 制作DNA双螺旋结构模型，小组间讨论交流。二、重点、难点：重点：1.DNA分子结构的主要特点。 2.制作DNA双螺旋结构模型。难点： 1.DNA分子结构的主要特点。三、情景创设：种瓜为什么能得瓜，种豆为什么能得豆？这是遗传物质由亲代传给子代的结果。科学家已经通过实验证明了DNA是生物体的遗传物质，DNA分子是怎样储存遗传信息的？为什么能自我复制？又是怎样复制的？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA双螺旋结构模型的伟大发现

2、之中。 1953年4月25日，沃森和克里克在自然杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。我们这节课就来学习沃森和克里克的伟大发现DNA分子的结构。四、学习任务：（一）、DNA双螺旋结构模型的构建：阅读以下的小资料及课本P47的科学史料“DNA的发现之路”，思考下列问题： 资料补充：富兰克林1920年生于伦敦，她早年毕业于剑桥大学，专业是物理化学。1945年，当获得博士学位之后，她前往法国学习X射线衍射技术。深受法国同事的喜爱。1951年，她回到英国，在伦敦大学国王学院取得了一个职位 。富兰克林加入了研究DNA结构的行列在相当不友善的环境下（在当时的

3、科学界，对女性歧视很严重）。她负责起实验室的DNA项目时，有好几个月没有人干活。同事威尔金斯不喜欢她进入自己的研究领域，但他在研究上却又离不开她。富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在她的研究中派上了用场。富兰克林精于此道，她成功的拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。 这个故事的结局有些伤感。当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享。由于富兰克林的突出贡献，人们总在猜想：假如富兰克林活着，她会得奖吗？性别差异是否会成为公平竞争的障碍？当然，现在这个问题已经永远是一

4、个迷了。今天，科技界对富兰克林的工作给予很高评价。1.沃森和克里克利用了他人的哪些经验和科学成果？这对你理解生物科学发展有什么启示？2.他们在建构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？3.沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学家传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？（二）、DNA分子的结构：仔细看课本P49图3-11，并阅读课本P48-49的相关内容，思考下列问题：1.观察DNA由几条链构成？这两条链的位置关系如何？他们的方向一致吗？ 2. DNA具有怎样的立体结构？3. DNA的基本骨架由哪些物质构成？分别位于DNA 的

5、什么部位？4.什么是碱基互补配对原则？碱基对位于DNA的什么部位？5.脱氧核苷酸的三个组成成分是怎样连接起来的？脱氧核苷酸之间是如何连接的？【动动手：】1.用 代表磷酸，用 代表脱氧核糖，用 代表碱基，画出这三种组分是如何连接形成脱氧核苷酸的？脱氧核苷酸一共有几种,请全部画出。2.画出脱氧核苷酸是如何形成连接形成长链的。 3.画出两条长链是如何连接的。【你注意到了吗？】1.两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是是稳定不变的。DNA结构的稳定性2. 长链中的碱基对的排列顺序是是千变万化的。DNA结构的多样性思考：为什么DNA中可以储存大量的遗传信息？3. 每个DNA有其特定的脱氧核苷酸排列顺

6、序（遗传信息）。DNA结构的特异性（三）、制作DNA双螺旋结构模型：1.目的要求：通过模型的制作，加深对DNA分子结构特点的认识和理解；领悟DNA分子的多样性。2.制作原理：DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接。3.设计模型：绘出DNA模型的设计图；确定制作的DNA分子双螺旋结构的模型的大小（如高度与直径的比例）、支持立体结构的方式；选择代表磷酸。脱氧核糖、碱基的材料等。4.制作模型：（1）使用各种材料分别制作若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成DNA分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。（2）根据设计计划，对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。5.注意事项：/（1）按结构层次从小到大，从简单到复杂依次完成。（2）熟悉制作模型用的各种零件代表的物质，各种零