新人教版必修2
●教学过程 ［课前准备］
教师准备制作DNA双螺旋结构模型的实验材料；学生预习模型建构的原理及方法。 ［情境创设］
已经知道DNA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为什么能起遗传作用呢？它有哪些结构特点能使其表现出这样的作用？
［师生互动］
1953年，沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋结构模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。为了理解DNA的结构，先来学习DNA的化学组成。
（1）DNA的化学组成
问：组成DNA的基本单位是什么？这样的共识在双螺旋结构建立以前有的还是建立之后才有的？ 答：组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。这样的共识在1950年前后就有了，所以是在双螺旋结构建立之前就有的。
问：每个基本单位由哪三部分组成？
答:每个脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成。 问：组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？ 答：组成DNA的碱基有四种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；有四种脱氧核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成多脱氧核苷酸链。
观察模型，分析问题：
问：DNA分子是这几种脱氧核苷酸连接在一起就可以了吗？ 答：不可以。DNA分子具有特定的空间结构。 问：是由几条链构成的？
答：由两条链构成。且这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 问：每条链的连接有什么特点？
答：脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。 问：两条链之间的连接方式是怎样的？
答：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：A—T、G—C（A一定与T配对，G一定与C配对）。
问：如果知道一条链上碱基的排列顺序，能不能判断出整条DNA的碱基顺序？
答：DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了。同样也就是知道整条DNA的碱基顺序。
学生动手：
为巩固DNA立体结构的有关知识，加深对DNA分子结构特点的理解，此时应让学生做模型建构。 一、实验原理
DNA分子具有特殊空间结构——规则的双螺旋结构。这一结构的主要特点是：
1.DNA分子由两条反向平行的脱氧核酸长链盘旋而成，每条长链是由脱氧核糖与磷酸交替连接形成，排列在外侧，构成基本骨架；
2.DNA分子两条链上碱基以氢键连接成对，碱基对位于螺旋结构内侧，每螺距有10对碱基。 二、目的要求
1.通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和认识；培养学生团结合作的
1 精神。
2.通过集体创作DNA分子模型，能使学生体会到成功的喜悦，培养学生克服困难的勇气。 三、制作过程
1.材料准备（教师组织学生课前完成） 每小组准备硬塑方框2个（长约10 cm），细铁丝2根（长约0.5 m），球形塑料片（代表磷酸）若干，双层五边形塑料片（代表脱氧核糖）若干，4种不同颜色的长方形塑料片（代表4种不同碱基）若干，粗铁丝2根（长约10 cm），订书钉。
熟悉制作DNA分子模型用的各种零件所代表的物质。其中： 球形塑料片——代表磷酸；
双层五边形塑料片——代表脱氧核糖；
4种不同颜色的长方形塑料片——代表4种不同碱基。 2.具体制作过程
教师板书制作模型顺序：
制作脱氧核苷酸模型→制作多核苷酸长链模型→制作DNA分子平面结构模型→制作DNA分子的立体结构（双螺旋结构）。
指导学生制作：
从基本组成物质磷酸、脱氧核糖、含氮碱基的代表物开始，通过订书针连接成“基本单位——脱氧核苷酸”模型，然后把脱氧核苷酸模型按一定的碱基顺序依次穿在铁丝上构成一条DNA链，同样方法制作另一条，再按碱基互补配对方式用订书针连成两条链，将连好的两条链固定在硬塑方框上，最后旋转。
3.实验效果检查与评定
由每小组选一个代表介绍本小组的作品并说明DNA分子结构特点：
（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条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。并且碱基配对有一定规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。
老师与其他同学给予评价。 参考评选条件：
1.科学性 能够体现DNA分子结构的特点。包括DNA分子各个组件的比例是否科学，能否体现出碱基配对的情况，能否灵活转动成双螺旋，以及每个螺旋中的碱基数目是否正确等等。
2.艺术性 要美观大方。
3.实用性 便于拆卸，便于保存，能够反复使用。
4.超前性 利用该模型还可以作为DNA分子复制的适宜模型。 ［教师精讲］
（1）DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧；（3）碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对， A与T之间以双键相连，C与G之间以三键相连。这些连接特点使得DNA在结构上具有以下的特点：（1）稳定性（从两个角度看它的相对稳定性：①DNA都是由磷酸连接着脱氧核糖；②碱基互补配对）；多样性（DNA分子的多样性由DNA上的碱基对的排列顺序及DNA本身的空间结构所决定）；特异性（对所有的DNA分子来说表现为多样性，但对每一种DNA分子来说，有其特定的脱氧核苷酸排列顺序，从而显示出单个的独特性）。
［评价反馈］
1.某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18％，那么鸟嘌呤的分子数占 A.9％ B.18％ C.32% D.36％
2 解析：腺嘌呤占18%，那么胸腺嘧啶也占18%，鸟嘌呤和胞嘧啶共占有100%－2×18%=64%，且两者含量相等，所以各占32%。
答案：C
2.根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是
A?GA?CA?TA?C≠1 B. =1 C.=1 D. =1
T?CG?TG?CG?C解析：DNA中，A=T，G=C，所以A+G=T+C。 答案：B
A?C3.分析一个DNA分子时，其一条链上=0.4，那么它的另一条链和整个DNA分子中的比例分
T?G别是
A.0.4和0.6 B.2.5和0.4 C.0.6和1.0 D.2.5和1.0
解析：一条链上A的个数等于对应链上的T的个数，一条链上G的个数等于对应链上C的个数，
A?C所以一条链＝0.4时，对应链上的关系为该链的比值的倒数，即2.5。整条链上A+C=T+G，所以
T?G它的比值为1。
答案：D
4.下列不是DNA结构特征的是 A. DNA双链极性反向平行
B.碱基按嘌呤与嘧啶，嘧啶与嘌呤互补配对
C. DNA分子排列中，两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化 D. DNA螺旋沿中心轴旋移
解析：DNA两条链上脱氧核糖与磷酸的排列是交替排列、固定不变的。 答案：C
5.若DNA分子中一条链的碱基物质的量比为A︰C︰G︰T＝1︰1.5︰2︰2.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的物质的量比为
A.5︰4 B.4︰3 C.3︰2 D.5︰2
解析：一条链的A︰C︰G︰T＝1︰1.5︰2︰2.5，则对应链上嘌呤数为C+T=4，对应链上嘧啶数为A+G=3，所以比值为4︰3。
答案：B
6.关于DNA的描述错误的是 A.两条链是平行排列的
B.DNA双链的互补碱基对之间以氢键相连
C.每一个DNA分子由一条多核苷酸链缠绕形成 D.两条链的碱基以严格的互补关系配对
解析：每一个DNA分子是由两条链按双螺旋方式盘旋而成的，而不是一条链缠绕而成。 答案：C
［课堂小结］
这节课在学习DNA结构的基础上来制作它的模型。
从知识结构角度来说，一要加深对DNA分子化学组成的理解，二要掌握DNA分子结构的立体构型及特点。
从实验过程角度来说，一要理解各组成物质如何形成脱氧核苷酸长链；二要理解掌握碱基互补配对原则如何进行；三要掌握一种常见的科学研究方法——模型建构法。
A.
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福建省高中生物 DNA分子的结构(第2课时)示范教案 新人教版必修2
