DNA的結構和復制
教師引導：那么，若從堿基數量的角度看，雙鏈dna分子有何特點呢？學生回答： （a=t g=c）--------即：堿基互補配對原則。教師總結：對了。由此還可以推導出（a+g）/（t+c）=1。并且（a+t）/（g+c）的比值具有物種的特異性，也就是對不同種生物來說，其比值是不一樣的。幾種生物（a+t）∶（c+g）的比值：小麥：1.21；家雞：1.34；黃牛：1.36；果蠅：1.37；小鼠：1.39；豬：1.43；人：1.5；家蠶：1.59。教師總結：①兩條長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構 ②脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在dna分子的外側，構成基本骨架，堿基排列在內側。 ③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且堿基配對有一定的規律，（a一定與t配對，g一定與c配對） 教師引導：dna分子的這種雙螺旋結構從位置上看：主鏈在外（磷酸和脫氧核糖交替連接），側鏈在內（堿基對），形成了穩定的空間結構；從成分上看主鏈穩定，側鏈可變，側鏈成分的可變性導致了物種的差異性。教師提問：dna分子結構的特點與其結構的特性（穩定性和多樣性的）是相聯系的。那么dna分子都有哪些特性呢？學生活動：分組討論。教學目的：以閱讀、討論等形式引導學生分析問題，解決問題，能充分地發揮學生的主觀能動性，培養學生語言表達能力和思維能力。教師總結：①穩定性：主鏈在外（磷酸和脫氧核糖交替連接），側鏈在內（堿基對），形成了穩定的空間結構。 ②多樣性：dna分子中堿基相互配對的方式雖然不變，而長鏈中的堿基對的排列順序是千變萬化的。這就構成dna分子的多樣性。 ③特異性：每個特定的dna分子都具有特定的堿基排列順序，這種特定的堿基排列順序就構成了dna分子自身嚴格的特異性。教師導入：dna分子不僅具有一定的結構，還有相應的功能，下面我們來進一步學習dna復制方面的內容。首先，閱讀教科書11頁的相關內容。教師導入：閱讀完之后，我們來了解幾個與dna復制有關的兩個經典實驗。 一、梅賽爾—斯特爾在1958年用大腸桿菌所做的實驗（課件展示過程）學生活動：觀看課件、聯系課文、分組討論、總結知識。教師提問：新合成的dna分子中有一半是舊鏈，另一半是新鏈。這個現象說明dna分子是如何復制的呢？是否是像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來？學生回答：不相同。教師提問：為什么你認為是不同的呢？學生回答：因為dna分子的復制結果并沒有形成一個完整的、新的dna分子。而是形成了一半新一半舊的兩個dna分子。教師提問：那么，在細胞核內的雙鏈dna分子在開始復制的時候可能是什么狀態？是單鏈還是雙鏈？學生回答：可能是單鏈。教師提問：從螺旋型的雙鏈結構轉變為單鏈結構，必須先怎樣變化？學生回答：解開螺旋。教學目的：通過層層設問，引導學生們建立“解旋、復制、新舊鏈形成新的dna分子”的dna分子的復制過程觀念。教師引導：下面我們在來看另一個經典的實驗。 二、美國生物化學家康貝格的實驗（課件展示過程）學生活動：觀看課件、分組討論、總結知識。教師提問：試管中事先放入的四種脫氧核苷酸是做什么用的？學生回答：用作合成的原料。教師提問：試管中加入dna聚合酶起什么作用？學生回答：催化化學反應。教師提問：這個反應是什么樣的反應？學生回答：是個合成反應。教師提問：試管中加入適量的atp起什么作用？學生回答：為合成反應供能。教師提問：從實驗結果看，合成出的新dna分子的堿基序列與誰的堿基序列相同？康貝格在試管中放入的少量單鍵dna在dna復制的過程中起什么作用？學生回答：少量的單鏈dna是做模板用的。教學目的：讓學生更明確理解dna復制的條件。教師提問：在活細胞中，dna分子在什么時間復制？教師提示：（在體細胞中，染色體是在什么時間復制的？在原始的生殖細胞中，染色體是在什么時間復制的）學生回答：在體細胞中，dna是在細胞分裂間期復制。在原始的生殖細胞中，dna是在細胞減數分裂之前復制的。教師引導：那我們一起總結一下。 “dna復制”應當如何表述呢？學生回答：以親代dna分子為模板合成子代dna的過程。教師引導：①dna復制一般發生在什么時候？②dna復制的大致過程如何？③dna復制需要哪些條件？④dna復制的方式上有什么特點？⑤dna的分子結構為dna分子復制提供了什么樣的分子基礎？或一般情況下，為什么dna復制能準確無誤地完成？教師總結： ①細胞有絲分裂的間期和減數第一次分裂的間期。（隨染色體的復制而完成的） ②邊解旋邊復制：解旋—合成子鏈—形成子代dna。③模板、原料、能量、酶。④半保留復制。⑤dna分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板。 通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確的進行。教師提問：dna分子復制的生物學意義？學生回答：dna分子通過復制，使遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續性。 課后回顧：這節課，我們學習了dna分子的結構和復制。我們再回顧開始時目的。dna有什么結構能和其功能相適應呢？作為遺傳物質，應有的特點是：1、 能夠指導蛋白質的合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝。2、 具有貯存巨大數量遺傳信息的潛在能力-------------（多樣性）3、 結構比較穩定，但在特殊情況下又能發生突變，而且突變以后還能繼續復制，遺傳給后代。-----------（穩定性、可變性） 4、在細胞生長和繁殖的過程中能精確的復制自己。-------（連續性）3、課后小結： 這節課通過學習dna的化學組成、空間結構和dna分子復制等方面的知識，使我們對于作為遺傳物質dna的特點和功能有了更深的理解，這些都是我們今后學習有關基因控制蛋白質的合成、基因突變等知識的基礎。 4、隨堂練習： 1、根據堿基互補配對原則，在a≠g時，雙鏈dna分子中，下列四個式子中正確的是（ c ） a . ( a + t ): ( g + c ) = 1 b . ( a + c ): ( g + c ) = 1 c . ( a + g ): ( t + c ) = 1 d . ( a + c ): ( g + t ) ≠ 1 2、有15n標記細菌中的dna，然后又將普遍的14n來供給這種細菌，于是該細菌便用14n來合成dna，假設細菌連續分裂三次產生了八個新個體，它們dna中的含14n的鏈與15n的鏈的比例是（ a ）a、7：1 b、2：1 c、1：1 d、3：1 3、某dna分子共有q個堿基，其中胞嘧啶m個，則復制n次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為（ ） a、（q-2m）（2n-1）/2 b、（q-2m）/2 c、（q-2m）n d、 2m2n5、板 書：一、 dna的結構1、dna的化學組成： 基本單位：脫氧核苷酸磷酸堿基脫氧核糖