【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：7 第 1页 共 2 页 3.23.2DNADNA 分子的结构分子的结构 一、学习目标一、学习目标 知识目标知识目标 概述 DNA 分子结构的主要特点 情感态度与价值观目标：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

2、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： 资料资料补充补充：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

3、， 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

4、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， 必修编号：7 第 2页 共 2 页 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

5、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

6、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

7、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 必修编号：7 第 3页 共 2 页 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