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DNA是主要的遗传物质


DNA 是主要的遗传物质
(一)设疑引入 俗话说“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞” ,这句话显示生物的基本特征之一——遗传。 生命之所以能够代代延续,主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递,前面我们学习的有丝分裂、 减数分裂和受精作用,着重分析的是染色体的行为及数目的变化,可见染色体在生物的遗传中起着重要的 作用,染色体主要由什么物质组成?DNA 和蛋白质究竟谁才是遗传

物质? (二)对遗传物质的早期推测 现在大家都认为遗传物质是 DNA,但这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索才得到的。 指导学生读教材思考: 1、.在 20 世纪早期人们普遍认为遗传物质是 DNA 还是蛋白质?2.为什么会有这种认识? 讲述:限于当时的认识水平,认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。 科学家是如何认识 DNA 是遗传物质的呢,让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。 (三)DNA 是遗传物质的实验证据——肺炎双球菌的转化实验 1、格里菲思的实验 讲述并投影两种菌落的比较; 菌落 荚膜 毒性 R 型菌落 粗糙 无荚膜 无毒 S 型菌落 光滑 有荚膜 有毒 媒体展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验(4 组,见教材 43 页) 。提问: (1) 为什么第四组实验将 R 型活细菌和加热杀死后的 S 型细菌混合后注射到小鼠体内, 导致小鼠死亡?(因 为 R 型细菌转化成了 S 型细菌,使小鼠患败血症而死亡.) (2)格里菲思实验的结论是什么? 实验结论:已经被加热杀死的 S 型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质(转化因子) 。 设疑: 这种转化因子究竟是什么物质呢?S 菌的化学成分很多,要找到转化因子,最关键的思路是什么?如 果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质,你将如何设计实验? (提示:设计思路,设法把 DNA 与蛋白质等其他物质分开,单独研究他们各自的作用) 2、艾弗里及其同事的实验 (1)实验材料:选用肺炎双球菌。 (2)假 设:DNA 是遗传物质。 (3)实验操作:将 S 型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和 DNA 等提取出来,分别与 R 型细菌进行混合。 (多媒体课件演示实验过程) (4)预期结果:只有 DNA 与 R 型细菌进行混合,才能使 R 型细菌转化成 S 型细菌。 (5)实验结果:与预期结果吻合。 (6)分析结论:DNA 是遗传物质。 (四)DNA 是遗传物质的实验证据—— 噬菌体侵染细菌的实验 艾弗里的实验证明了 DNA 才是使 R 型菌产生稳定遗传变化的物质,说明 DNA 才是遗传物质。但是 艾弗里转化实验所使用的 DNA 中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。 那么,还有没有更具有说服力的方法来证明 DNA 是遗传物质呢? 1952 年, 赫尔希和蔡斯利用噬菌体为实验材料, 设计了一个更具说服力的实验。 讲述并投影: T2 噬 菌体的结构模式图,说明其结构特点、物质(元素)组成、寄生和繁殖方式,演示其侵染细菌的动态变化。 实验过程,指导学生自学,提问: 1、该实验采用了什么实验方法?2、分别用什么元素标记 DNA 和蛋白质?为什么选择这两种元素? 3、如何获得含有放射性同位素的噬菌体? 4、实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么? 5、该实验的 结论是什么? 师生共同讨论,并完成表格 实验过程及结果: : 亲代噬菌体 寄主细胞内 子代噬菌体 实验结论 第一组 实验 32P 标记 DNA 有 32P 标记 DNA DNA 有 32P 标记 DNA 分子具有连续性 第二组 实验 35S 标记蛋白质 无 35S 标记蛋白质 外壳蛋白质无 35S ,是遗传物质 (五)RNA 也能作为遗传物质——烟草花叶病毒的重建实验 科学家发现有些病毒不含 DNA,只含蛋白质和 RNA,比如烟草花叶病毒。它能感染烟草,出现相应 的病症。烟草花叶病毒的遗传物质是什么呢?课件展示烟草花叶病毒重建实验过程。 总结:少数生物的遗传物质是 RNA,绝大多数生物的遗传物质是 DNA,所以 DNA 是主要的遗传物质。 (六)课堂小结 核酸是一切生物的遗传物质;具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是 DNA,少数 RNA 病 毒的遗传物质是 RNA,即 DNA 是主要的遗传物质。

DNA 是主要的遗传物质教学设计

流程 设疑引入

教师活动 1、俗话说“龙生龙,凤生凤, 老鼠生的儿子会打洞” 。 这句话 显示生物的基本特征之一── 遗传。 那么什么是遗传物质呢? 2、科学家是怎么知道 DNA 是遗 传物质的呢?从而引出经典实 验——肺炎双球菌转化实验和 噬菌体侵染细菌的实验。 1、教师用多媒体分别展示肺炎 双球菌转化实验和噬 菌 体 侵 染 细 菌 的 实 验 三个经典实验 过程的图片。 2、 教师针对学生的描述加以 完 善 和 补 充 ,将 实 验 的 过 程 表 格 化 或 图 示 化 ,用 多 媒 体 展示。 3、 教 师 针 对 每 一 实 验 各 出 一 组 思 考 题 ,用 多 媒 体 展 示 4、 教 师 深 入 小 组 成 员 中 参 与讨论。 5 、 教 师 提 供 学 生 烟草花叶病 病毒相 关 材 料 , 引 导 学 生 设 计 实 验 方 案 证 明 RNA 也 是 遗 传 物 质 (该部分内容参见后面 的附注)。 教师让学生根据以上实验 思 考 问 题 :① 以 细 菌 或 病 毒 作为实验材料具有哪些特 点?②分析作为遗传物质 应具备哪些特点?③分析 不同生物的遗传物质是什 么? 请学生思考并回答教材课 后习题。 1、引导学生归纳本节课知识要 点。 2、教师用多媒体展示本节课板 书(黑板上有知识框架)

学生活动 1、学生根据以往的生物学 知识以及从媒体上获取的 信息都会回答:是 DNA。

设计意图 引入实际问 题,创设问题 情景,激发学 生的探究欲 望。

2、 学生阅读课本 。 1、学生观察用语言描述实 验过程。 1、培养学生的 语言组织能 力。

一、 经典实 验 (一) 肺炎 双球菌的 转化实验 (二) 噬菌 体侵染细 菌的实验 (三) 烟草 花叶病病 毒感染烟 草的实验

2、学生观察、分析、讨论。 3、学生结合肺炎双球菌转 化实验和噬 菌 体 侵 染 细 菌 的 实 验 进行分组讨论、 设计实验方案, 进行实验探 究; 然后汇报交流实验方案 和实验现象、分析原因,最 后归纳小结得出结论, 最终 转化为自己设计实验的基 础。 2、培养学生观 察能力和分析 问题的能力。 3、培养学生处 理信息和归纳 总结能力 4、培养学生合 作精神。 5、培养学生探 究问题与设计 实验的能力及 创新意识。

二、DNA 是 主要的遗 传物质

学生观察、分析、讨论

培养学生分 析、观察、总 结能力。 培养学生应用 知识解决实际 问题的能力。 培养学生自主 学习的能力。

三、 课堂巩 固

学生结合所学知识进行分 析, 以加深对所学知识的理 解和应用。

四、 课堂小 结

学生归纳知识要点, 整理课 堂知识结构。

附注:《DNA 是主要遗传物质》相关实验问题式探究

1 肺炎双球菌转化实验: 1.1 1928 年,英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。实验步骤如下表:

第一步 第二步 第三步

实 验 过 程 无毒性的 R 型活细菌注射到鼠体内 有毒性的 S 型活细菌注射到鼠体内 加热杀死的 S 型细菌注射到鼠体内 无毒性的 R 型活细菌与加热杀死的 S 细菌混合后注射到鼠体内

第四步
(1)实验先进行第一、二步的目的是什么?可否直接进行第四步?

结 果 鼠不死亡 鼠死亡 鼠不死亡 鼠死亡,并且从鼠体内 分离出有毒性的 S 型活 细 菌 ,其 后 代 也 有 毒 性 。

第一、二步起对照作用,证明 R 型细菌和 S 型细菌的作用,同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此,不能直接进行 第四步。 (2)用“条件──结果”分析法,分析第一、二步说明什么?第二、三步说明什么?第三、四步说明什么? “条件──结果”分析法就是根据实验步骤不同的条件导致不同的实验结果进行结论性表述。第一、二步说明了 R 型 细菌不具有致死性,S 型细菌具有致死性;第二、三步说明了死亡的 S 型细菌不具有致死性;第三、四步说明了 R 型活细菌 与 S 型死细菌混合培养后产生了 S 型活细菌,并且这种转化的性状可以遗传。 (3)该实验有无证明 DNA 是遗传物质?该实验的结论是什么? 该实验不能证明 DNA 是遗传物质。其结论是 S 型细菌中有一种转化因子能使 R 型活细菌转化为 S 型活细菌。 1.2 1944 年,美国的科学家艾弗里和他的同事进行了确定转化因子的实验,并获得了成功。实验步骤如下图:

(1)实验过程中①②③④步说明了什么?⑤⑥⑦步说明了什么? 实验过程中①②③④步说明了从 S 型细菌提取的多糖、脂质、蛋白质、RNA,分别与 R 型活细菌混合培养后只产生 R 型活细菌;⑤⑥⑦步说明了从 S 型细菌提取的 DNA 与 R 型活细菌混合培养,少数 R 型活细菌转化为 S 型活细菌,转化成的 S 型细菌的后代也是有毒性的 S 型细菌。 (2)艾弗里等人发现,通过 1~7 的实验步骤并不严密,仍不足以完全说明 DNA 是转化因子即是遗传物质,为此他们 又设计了⑧,用 DNA 酶处理 DNA,使其水解,结果在培养 R 型活细菌的培养基中没有发现 S 型细菌。这组实验的必要性是什 么? 这组实验的必要性在于:是 DNA 本身,而不是 DNA 的碎片或化学组成单位使细菌发生了转化。 (3)实验最关键的设计思路是什么? 设计思路是将 DNA 与多糖、脂质、蛋白质、RNA 分开,分别与 R 型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。 (4)通过上述实验,能证明 DNA 是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗?

通过上述实验证明了 DNA 在细菌转化中起到了关键作用,是遗传物质,但证明不出 DNA 是“主要”的遗传物质;能证 明蛋白质不是遗传物质。 2 噬菌体侵染细菌的实验: 1952 年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验。实验步骤如下表:

实 第一 组 第二 组 标 记 用 35 S 标 记 了一部分 噬菌体 用 32 P 标 记 了另一部 分噬菌体 侵 染 用被标记 的两种噬 菌体分别 去侵染未 被标记细 菌











搅 拌 上清液的放射性很 高沉淀物的放射性 很低 上清液的放射性很 低沉淀物的放射性 很高

细菌内新形成的 噬菌体中没有检 测 到 35 S 细菌内新形成的 噬菌体中检测到 32 P

注:上清液为重量较轻的噬菌体;沉淀物为被感染的大肠杆菌。 (1) 该实验用了什么方法?在什么探究中还用过此方法? 用同位素标记法。如光合作用中鲁宾和卡门研究氧气来自于水的实验。 (2)用 S、 P 标记物质的理论基础是什么?能否用 C 和 O 进行标记? 用 S、 P 标记是因为 DNA 中 P 的含量多,蛋白质中 P 的含量少;蛋白质中有 S 而 DNA 中没有 S。由于 DNA 和蛋白质中 均含有 C 和 O 两种元素,故不能用 C 和 O 进行标记。 (3)如果实验用上述方法进行,测试的结果如何?表明了什么? 用带 S 的噬菌体侵染细菌, 产生的新的噬菌体都不带标记。 用带 P 的 T2 噬菌体侵染细菌, 产生的新的噬菌体带标记。 用 P 标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用 P 标记 DNA 的噬菌 体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的 DNA 进入了细菌体内。 (4)噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的?子代噬菌体的蛋白质和 DNA 分别是怎样形成的? 由实验过程分析可知: 噬菌体是在自身 DNA 的作用下在细菌体内完成增殖的。 DNA 是自我复制形成的, 蛋白质是在 DNA 指导下合成的。(注:噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入 DNA→复制子代噬菌体的 DNA 和合成子代噬菌体的蛋白质→组装 子代噬菌体。) (5)此实验的指导思想是什么? 指导思想是将 DNA 与蛋白质分开,分别去感染细菌,直接、单独地观察它们的作用。 (6)此实验证明 DNA 具备遗传物质的哪些特性?实验的结论是什么? 证明了 DNA 能自我复制,具有连续性;能指导蛋白质的合成。结论:DNA 是遗传物质,蛋白质不是。 3 病毒的重新构建和侵染的实验──证明 RNA 是遗传物质 3.1 1957 年,格勒(Girer)和施拉姆(Schramm)的实验。 烟草花叶病毒(简称 TMV),它的基本成分就是蛋白质和 RNA。格勒和施拉姆作了如下实验:①用石炭酸处理这种病 毒,把蛋白质去掉,只留下 RNA,再将 RNA 接种到正常的烟草上,结果发生了花叶病;②如果用蛋白质部分侵染正常烟草, 则不发生花叶病。此实验的结论是什么? 此实验的结论是 RNA 起着遗传物质的作用,而蛋白质不是遗传物质。 3.2 以后有人将车前草病毒(HRV)与烟草花叶病毒(TMV)的 RNA、蛋白质分离、组合,分别进行实验,进一步明确 RNA 也是遗传物质。实验步骤如下: ①用车前草病毒(HRV)与烟草花叶病毒(TMV)分别感染烟草叶片出现两种不同病斑,如示意图(a)、(b)。 ②用烟草花叶病毒(TMV)的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。 ③用车前草病毒(HRV)的 RNA 去侵染烟草叶片。 ④将车前草病毒(HRV)的 RNA 与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起,形成一个类似“杂种”的新品系,用它进行侵 染实验。 (1) 根据所学知识分析实验过程②③④步的结果是什么?画示意图。
35 32 35 32 14 18 35 32 35 32 14 18

过程 2 的结果是蛋白质不是遗传物质,用其单独侵染不会使烟草叶片致病,如示意图(c);过程 3 的结果是用车前草 病毒(HRV)的 RNA 去侵染烟草叶片,则 RNA 会在寄主细胞中复制并产生大量车前草病毒(HRV),使烟草叶片致病,病斑如 示意图(d);过程 4 的结果是用“杂种”病毒侵染烟草叶片致病,病斑如示意图(e)。 (2) 上述“杂种”病毒繁殖的后代是那种病毒?画一个该病毒的示意图。 “杂种”病毒繁殖的后代是车前草病毒(HRV),如示意图(f)。

(3)艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验选用了结构十分简单的生物──细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具 有哪些特点? 以细菌或病毒作为实验材料是因为①它们的个体很小, 结构简单, 容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化; 细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳;②繁殖快,便于实验操作,且在较短的时间内观察到实验结 果。 (4)结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验,分析作为遗传物质应具备哪些特点? 作为遗传物质应具备以下特点:能够精确的复制自己;能够指导蛋白质的合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;具 有储存遗传信息的能力;结构比较稳定等。 (5)结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验,分析不同生物的遗传物质是什么? 对于具有 DNA 的生物体(包括真核细胞、原核细胞和只有 DNA 的病毒)以 DNA 为遗传物质;对于只含有 RNA 的病毒来 说 RNA 是遗传物质。所以说,绝大多数生物的遗传物质是 DNA,少数是 RNA。DNA 是主要的遗传物质。

DNA 分子的结构 教学过程: 新课导入: 前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习,知道 DNA 分子是主要的 遗传物质,它能使亲代的性状在子代表现出来。 那么 DNA 分子为什么能起遗传作用呢?为了弄清楚这个问题, 我们就需要对 DNA 进行更深入的学习。 那么我们今天就首先来学习 DNA 分子的结构。 教学目标达成过程: 一、DNA 分子的基本组成单位 在学习新课之前我们首先来回忆一下我们以前学习过的 DNA 的相关内容。 1. 名称:DNA 又叫脱氧核糖核酸,是主要的遗传物质。具有双链结构。 2. 组成元素:C、H、O、N、P 3. 基本组成单位:脱氧核苷酸(如下图)

组成脱氧核苷酸的含 N 碱基:A、 T、 G、 C,碱基不同则脱氧核苷酸的种类不同 二、DNA 分子的结构(该部分主要通过课件引导学生回答! ) 教师讲述: 在我们以往的学习过程中,我们已经知道了 DNA 是由脱氧核苷酸构成,那么这些脱氧 核苷酸具体是怎样组成 DNA 的呢?组成的 DNA 又具有怎样的结构呢? 介绍 DNA 分子双螺旋结构模型的提出。1953 年,美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著 名的 DNA 分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程,激起学生学习的兴趣和实事求是的科 学态度,培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。 1.DNA 分子的结构 提出者:沃森和克里克(1953 年) 结构:双螺旋结构 2.脱氧核苷酸组成 DNA 分子的过程 3. DNA 分子双螺旋结构的特点 (1).DNA 分子是由两条链组成的,这两链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 (2).DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。 (3).DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基配对遵循碱基互补配对原则。 碱基 互补配对原则::碱基 A 与 T、G 与 C 之间的一一对应关系,叫碱基互补配对原则。 三、DNA 分子的结构特性 1.多样性:由于碱基排列顺序不同,所以 DNA 分子有多样性,由 n 对碱基组成的 DNA 分子中, DNA 分子的种类为 4n. 2.特异性:不同的 DNA 分子具有不同的碱基顺序 3.稳定性:通过碱基互补配对后用氢键连接两条链,所以具有稳定性。 教学总结 充分发挥学生的主体作用,把时间留给学生,让学生自行总结、概况!

[导入] 新华网莱斯特(英国)9月8日电(记者 曹丽君) :对现代生活产生深远影响的DNA指纹鉴别技术 已问世20周年,其发明者英国科学家亚历克·杰夫里斯8日在这里举行的新闻发布会上称,该技术的发 展前景非常广阔 由于DNA指纹的高度特异性和稳定性,世界各国目前已经在罪犯确认、血亲鉴定、确定遇难者身份 等方面广泛使用这种技术。例如,在“9·11”恐怖袭击事件中,几千名遇难者的尸体支离破碎,科学 家便利用DNA指纹鉴别死者身份。而杰夫里斯本人也曾对世界上第一只克隆动物多利进行过DNA指纹 鉴别,证明它确实是其母亲的遗传复本。英国1995年开始建立DNA库,目前已经采集了超过250 万个罪犯的DNA样本 那么为什么 DNA 可以作为鉴定个人身份的依据呢? 从上节课的学习我们知道,DNA 是人体的遗传物质,同一个人的不同体细胞中 DNA 都是相同的,不 同人的 DNA 则是不同的,这些都与 DNA 的分子结构有关。 下面就让我们共同来学习第 2 节 DNA 的分子结构。 展示彩图:激发学生学习兴趣 一、DNA 的基本组成 引导学生回顾必修一中学习的 DNA 的结构组成: 1.DNA 的基本组成元素有哪些?

2.DNA 的基本单位是什么?其组成如何?有几种?试画出其结构简式。 3.DNA 是单链还是双链结构? 学生思考后展示,教师投影归纳。 (课件展示) :脱氧核糖核苷酸结构示意

设疑:4 种脱氧核糖核苷酸是如何连结构成 DNA 双链的?它又具有什么样的结构特点能使其与作为 生物的遗传物质相适应呢? 二、DNA 双螺旋结构 DNA 分子的结构是怎样的呢?在上个世纪这一具有伟大科学价值的研究课题吸引了全世界各国科学 家的目光。为揭开这一重要生命物质的神秘面纱,科学家们展开了探索 DNA 结构的竞赛。大家知道是谁 率先摘取了这一科学界的桂冠吗? 让学生自主学习教材 P47——48 科学家构建 DNA 双螺旋结构模型的故事,体验建立 DNA 双螺旋结 构模型的艰辛与曲折,体验科学家的奉献精神,形成勇于创新的科学态度与为科学献身的精神 课件展示:沃森和克里克图片: 当时沃森还很年轻,还只是一个刚刚走出校门不久的大学生,而克里克当时也是一个不得志的物理学 家。那时候有很多来自世界各国的大科学家都在研究这个课题,许多专家并不看好这对组合,甚至嘲笑他 们研究条件的简陋。但这两个“小人物”面对嘲笑毫不气馁,他们广泛收集信息,认真分析了鲍林、查伽 马、维尔金斯和弗兰克林等科学家们的研究成果,并采用建立模型的方法进行研究。终于在 1953 年 4 月 25 日,英国著名的科学杂志——《自然》上发表了沃森、克里克的一篇优美精炼的短文,宣告了 DNA 分 子双螺旋结构模型的诞生,沃森和克里克的成果震惊了整个科学界! DNA 双螺旋结构模型的诞生,完美地解释了 DNA 在遗传、生化和结构上的主要特征,标志着生物学 的历史开始从细胞阶段进入了分子阶段。正是由于这一划时代的贡献,沃森、克里克获得了 1962 年度诺 贝尔医学和生理学奖。 回首这段历史,沃森和克里克的成功给我们留下了哪些启示呢? 学生讨论、交流后,请学生回答: 投影展示,总结: 1.创新思维是成功者必备的素质,要敢于向权威挑战。 2.要善于吸收别人的成 果,博采众家之长。 3.要有合作探究的意识。 4.要选择科学的研究方法。 教师展示 DNA 模型,根据沃森、克里克的理论,指导学生分组讨论,归纳 DNA 双螺旋结构的特点 学生交流展示,教师投影总结: ① DNA 分子含有两条脱氧核糖核苷酸链,两条链按照反向平行方向并向右盘绕成双螺旋。 (螺旋直 径为 2.0nm,螺距为 3.4nm,每个螺距有 10 个碱基对,两个相邻碱基对平面的垂直距离为 0.34nm) ② 结构的外侧是由脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交互连接而成的长链,构成 DNA 分子的骨架;碱 基位于双螺旋结构内侧,遵循碱基互补配对原则形成碱基对,即 A 与 T 配对,G 与 C 配对,A 与 T 间二 个氢键相连,G 与 C 间三个氢键相连(P49 图) 好,下面请同学们在桌子上的实验材料中找出脱氧核糖核苷酸模型,看看你能找到几种类型,它们之 间有什么区别? (学生回答) :4 种类型,只在碱基上有区别,有 A、G、C、T 四种。 过渡: 这四种脱氧核糖核苷酸是 DNA 的基本组成单位, 那么四种脱氧核糖核苷酸是怎样构成 DNA----这一具有复杂空间结构的生物大分子的呢? 想想当时沃森和克里克,在嘲笑声中用铁皮和铁丝构建了世界上第一个 DNA 分子模型,揭开了 DNA 分子结构的神秘面纱。同学们,你们是未来的大学生,比沃森更年轻,你们能不能根据刚才学过的 DNA 双螺旋结构特点,象沃森和克里克那样创造性地来构建起 DNA 分子结构的模型呢?同学们有没有信心? (有) 展示材料,教师说明: 好,除了刚才看到的 4 种脱氧核糖核苷酸模型以外,注意氢键、磷酸二酯键的替代品及其作用 下面就请同学们以小组为单位,首先仔细分析学案上所提供的信息,然后利用所提供的材料来构建一

个 DNA 分子双螺旋结构模型— 学生分组操作,教师巡视,必要时给予适当的指导,并注意哪组制作的比较好。 好,现在各组的构建工作已经基本结束。 下面请第三组和第五组将模型拿到讲台前展示: 请第三组根据自己制作的模型描述 DNA 分子的结构特点: 其他学生予以补充,教师恰当点拨(如互补的碱基相等及碱基间的计算等),帮助学生加深理解。 进一 步探究: 我们各组做的都是由 6 对脱氧核糖核苷酸组成的 DNA 分子, 可是大家互相观察一下我们做的 DNA 分子都一样吗?(什么区别?---碱基对的顺序不同,即所包含的遗传信息不一样) 碱基对的排列顺序不同,就说明 DNA 分子中所包含的遗传信息是不同的。 对于每一个生物个体来说, 它的 DNA 分子有其特定的碱基排列顺序, 这就构成了个体 DNA 分子的特 异性 双螺旋结构对 DNA 分子的稳定性起到重要的作用。 (课件显示) 从对 DNA 分子的结构的分析上我们可以看到 DNA 分子具有特异性和稳定性, 所以 DNA 分子从理论上具备作为遗传物质的条件,这也是 DNA 分子作为遗传物质的间接证据。 [总结] 好,这节课我们共同探究了 DNA 分子的组成和结构,并通过同学们亲手构建 DNA 双螺旋结构模型, 体验了科学家们研究 DNA 分子结构的艰辛。通过学习,同学们还了解了构建结构模型的科研方法,体会 了建模的思想,提高了建模能力,相信这对于同学们以后的学习,以及将来的研究工作具有非常重要的作 用。 [板书设计] 第二节 DNA 分子的结构 一、DNA 的基本组成: 1.基本元素:C,H,O,N,P 2.基本单位:4 中脱氧核苷酸 二、DNA 分子的双螺旋结构特点: 1.按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 2.基本骨架:脱氧核糖和磷酸的交替连接 3.碱基互补配对原则:A——T, G——C 三、DNA 分子结构模型的构建: 四、DNA 分子的特性:特异性和稳定性


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