2012高三生物总复习教案 第21讲 DNA分子的结构和功能
dna分子的结构教案
DNA分子的结构教案一、教学目标1.了解DNA分子的结构、组成和功能；2.掌握DNA分子的核苷酸组成和排列方式；3.能够解释DNA分子的双螺旋结构的形成原理；4.理解DNA分子的复制与遗传信息传递的重要性。
二、教学内容1.DNA分子的组成和结构–核苷酸的结构组成–DNA分子的双螺旋结构2.DNA分子的复制与遗传信息传递–DNA的复制过程和意义–DNA的遗传信息传递3.DNA分子在生物进化中的作用–DNA的突变与变异–DNA的基因表达和调控三、教学过程1. DNA分子的组成和结构DNA是一种由核苷酸组成的巨大分子，在细胞核内存在两条互补的链，呈双螺旋结构。
每个核苷酸由一个磷酸基团、一个五碳糖（脱氧核糖或脱氧核酮糖）和一个氮碱基组成。
四种不同的氮碱基分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
核苷酸通过磷酸基团连接在一起，形成了DNA分子的链状结构。
2. DNA分子的双螺旋结构DNA的双螺旋结构是由两条互补的链通过氢键相互缠绕而成。
氮碱基之间形成了特定的配对规则：腺嘌呤与胸腺嘧啶之间通过两条氢键配对，鸟嘌呤与胞嘧啶之间通过三条氢键配对。
这种规则保证了DNA分子的稳定性和可复制性。
3. DNA分子的复制与遗传信息传递DNA分子的复制是生物体繁殖和遗传信息传递的基础。
复制过程包括两条DNA链的解旋、模板链的复制和新链的合成。
在复制过程中，每个核苷酸的配对规则保证了新合成链与原模板链的完全互补性。
4. DNA分子在生物进化中的作用DNA的突变和变异是生物进化中产生多样性的重要原因之一。
突变是指DNA序列的改变，可能导致新的功能或不良变化。
变异是指一种基因型或表型的可变性，是基因组适应环境变化的一种策略。
DNA的基因表达和调控决定了生物体的性状和功能。
DNA序列中的基因在转录和翻译过程中被转录成mRNA，然后被翻译成蛋白质。
在这个过程中，一系列的调控机制通过控制基因的活性和表达水平来调控生物体的发育、生长和适应环境。
分子生物学教案DNA的结构与功能
分子生物学教案DNA的结构与功能分子生物学教案DNA的结构与功能引言：DNA（脱氧核糖核酸）是生命体中最重要的分子之一，它携带了所有生物体遗传信息的基因序列。
本教案旨在介绍DNA的结构与功能，以帮助学生更好地理解遗传的基本原理。
一、DNA的结构1. DNA组成DNA由核苷酸组成，核苷酸由磷酸基团、五碳糖（脱氧核糖）和嘌呤或嘧啶碱基组成。
a. 嘌呤碱基：腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G）b. 嘧啶碱基：胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）2. DNA的双螺旋结构DNA呈现出双螺旋状结构，由两条互补链组成，以氢键相互连接。
a. 核苷酸配对规则：A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。
b. DNA链的方向性：一条链从5'端到3'端，另一条链从3'端到5'端。
3. DNA的超结构DNA在细胞核中形成染色体，通过螺旋缠绕和组蛋白的辅助结构实现。
染色体的结构与染色体的包装有关。
二、DNA的功能1. DNA的信息存储DNA携带了生物体所有的遗传信息，包括蛋白质的合成指导信息。
a. 基因：DNA中的特定DNA序列，编码了一个或多个蛋白质。
b. 基因表达：DNA通过转录转化为RNA，再通过翻译合成蛋白质。
2. DNA的复制DNA能够通过复制过程产生与自身完全相同的分子。
a. 半保留复制：DNA的两条链在复制过程中分离，每条链用作新合成链的模板。
b. DNA复制酶：DNA聚合酶进行DNA链合成，需有引物提供起始点。
3. DNA的修复与突变DNA可能受到各种损伤，但细胞拥有修复机制来修复DNA损伤。
a. 校正复制错误：DNA聚合酶具有纠错能力，可在复制过程中检测错误并进行修复。
b. 突变：DNA的基因序列发生变化，可能导致新的表型特征。
4. DNA的重组与修补DNA重组与修补是维持基因组完整性的重要机制。
a. 重组：DNA分子间的基因重组创造了遗传多样性。
b. 修补：DNA修复机制纠正DNA双链断裂和缺失等错误。
高中生物《DNA分子的结构》教案
高中生物《DNA分子的结构》教案一、教学目标【知识与技能】概述DNA分子结构的主要特点。
【过程与方法】在建构DNA双螺旋结构模型的过程中，提高分析能力和动手能力。
【情感态度与价值观】认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
二、教学重难点【重点】DNA分子结构的主要特点。
【难点】DNA双螺旋结构模型的建构过程。
三、教学过程(一)导入新课首先回忆上一节课的内容(DNA是主要的遗传物质)，之后设疑：DNA是遗传物质，那DNA分子必然携带着大量的遗传信息。
现在大家来当科学家，在了解了DNA分子的功能以后，大家想要进一步了解什么?(DNA分子时如何携带遗传信息的?DNA分子的遗传功能是如何实现的?)要解决这些问题首先要了解什么?从而导入新课。
(二)新课讲授1.师：DNA分子的组成单位是什么?请用课前准备好的材料展现出来。
学生分组展示脱氧核苷酸的结构：2.师：我们知道了DNA是脱氧核苷酸长链，请同学们试着把自己制作的四个脱氧核苷酸连成长链，请几个同学说明脱氧核苷酸之间是如何连接的、四个核苷酸是怎样排序的?学生分组用实物进行展示，并用语言描述。
教师点评，并强调相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖形成新的化学键，形成磷酸和脱氧核糖交替连接的长链。
3.师：不同组的同学展示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序不同，请问碱基排列顺序不通过的DNA分子时同一个DNA分子吗?组成DNA的碱基(脱氧核苷酸)排列顺序的千变万化有什么意义?(碱基排列顺序不同，DNA分子也不同，每个DNA分子具有其独特的碱基排列顺序。
)4.师：脱氧核苷酸单链是无法稳定存在的，那么由这样的长链组成的DNA 分子要具有怎样的结构才能稳定存在并且遗传给后代呢?请结合教材，尝试构建DNA双链结构。
(备注：预设有两种情况，见下图，设置纠错环节)(情况一中的两条链无法连接在一起，科学家已否定;情况二可行，两条链之间的碱基通过化学键结合，但是碱基如何结合?能稳定存在吗?) [page]5.师：1952年春天，奥地利的生物化学家査戈夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得到了一个重要的信息：A的量等于T的量，G的量等于C的量，这给了沃森和克里克很大的启示，同学们，你们获得了什么启发吗?请组内讨论，然后修正本组的模型。
生物教案：DNA的结构和功能
生物教案：DNA的结构和功能DNA的结构和功能引言：DNA是生物体内最重要的分子之一，它承载着生命的遗传信息。
了解DNA的结构和功能对于理解生命的奥秘具有重要意义。
本文将深入探讨DNA的结构和功能，帮助读者全面了解这个神奇的分子。
一、DNA的结构1.1 DNA的组成DNA由两条螺旋状链组成，每条链都由若干个核苷酸单元连接而成。
一个核苷酸由一个糖分子、一个磷酸分子和一种四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）中的一种组成。
1.2 DNA双螺旋结构1953年，沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构，他们准确地揭示了DNA 是如何以一种特殊方式进行配对。
DNA存在着两个互补链，通过氢键相互连接在一起。
其中腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两根氢键，而鸟嘌呤与胞嘧啶之间则形成三根氢键。
1.3 DNA的碱基配对规则DNA的碱基配对是其能够传递遗传信息的基础。
根据碱基间氢键的特性，腺嘌呤只能与胸腺嘧啶配对，而鸟嘌呤只能与胞嘧啶配对。
这种互补配对确保了DNA分子在复制过程中信息得以准确无误地传递。
二、DNA的功能2.1 遗传物质DNA作为生物体内最重要的遗传物质，承载着生命的所有基因信息。
每个细胞核内都包含了一个或多个染色体，染色体上编码着构成个体特征和特性的多种基因。
通过复制和转录过程，遗传信息可以被准确地传递给下一代。
2.2 DNA复制复制是DNA最为重要的功能之一。
在细胞分裂过程中，DNA需要准确地进行复制以确保每个新产生的细胞都拥有完整无误的遗传信息。
该过程由牵引酶（DNA聚合酶）和其他辅助酶协同完成，维持了生物体遗传信息不断流动和更新。
2.3 DNA转录转录是将DNA信息转化为RNA的过程。
通过转录，DNA上编码的遗传信息可以被转录成为特定种类的RNA分子，这些RNA分子随后会进一步参与蛋白质的合成。
蛋白质是构成细胞内大部分物质和调控生命活动的关键因素。
2.4 基因表达DNA控制着基因表达的过程。
基因在特定条件下会启动或抑制其表达，从而影响生物体的发育和功能。
DNA的结构与功能教学教案
DNA损伤类型及修复策略
DNA损伤类型
包括碱基错配、碱基缺失、DNA链断裂等。这些损伤可能由环境因素（如紫外 线、化学物质）或细胞内部因素（如自由基）引起。
修复策略
针对不同的损伤类型，细胞具有多种修复策略。例如，碱基错配可以通过碱基 切除修复（BER）或错配修复（MMR）进行纠正；DNA链断裂可以通过同源重 组（HR）或非同源末端连接（NHEJ）进行修复。
DNA的结构与功能 教学教案
汇报人：XX 2024-01-27
目 录
• DNA分子结构概述 • DNA复制与修复机制 • DNA转录与翻译过程剖析 • DNA重组技术及其应用前景 • 人类基因组计划及意义解读 • 伦理、法律和社会问题探讨
01
DNA分子结
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G ）、胸腺嘧啶（T）和胞 嘧啶（C）
02
重组DNA技术基本步骤
获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基
因的检测与鉴定。
03
重组DNA技术常用工具
限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体（质粒、噬菌体、病毒等）
。
基因工程在医学领域应用举例
基因诊断
利用基因工程技术，通过检测特 定基因或其表达产物来诊断疾病 。例如，通过检测癌症相关基因 或病毒基因来诊断癌症或病毒感
THANKS
感谢观看
染。
基因治疗
将正常基因或有治疗作用的基因 导入人体靶细胞，以纠正基因的 缺陷或者发挥治疗作用。例如， 利用基因工程技术生产抗癌药物
或治疗遗传性疾病。
生物医药
通过基因工程技术生产具有重要 医疗价值的蛋白质药物，如胰岛 素、干扰素等。这些药物在治疗 糖尿病、癌症等疾病中发挥着重
(教学设计)第21课DNA分子的结构、复制及基因的本质2025年新高考生物一轮全考点普查教学教学设计
针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。
（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）
知识拓展：
介绍与DNA分子的结构、复制过程及基因的本质内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华：
- 基因突变有哪些类型？
- 基因表达过程中，mRNA和tRNA分别扮演什么角色？
2. 填空题：
- DNA分子的双螺旋结构是由____、____和____组成的。
- DNA复制过程中，酶的作用是____。
- 基因的本质是____，它位于____上。
- 基因突变是指基因的____发生变化。
- 基因表达过程中，mRNA是____的蓝图，tRNA负责____。
板书设计
1. 重点知识点：
①DNA分子的双螺旋结构：由磷酸骨架、碱基对组成。
②DNA复制过程：条件、过程及特点，如半保留复制、酶的作用等。
③基因的本质：基因是DNA上有遗传效应的片段，基因与DNA、基因与性状之间的关系。
④基因突变：概念、类型及特点，对生物性状的影响。
⑤基因表达：转录和翻译过程，mRNA、tRNA等角色。
- 在线课程：Coursera上的“Molecular Biology and Genetics”课程
2. 拓展建议：
- 学生可以阅读相关科研论文，了解DNA复制和基因表达的分子机制。
- 引导学生利用基因数据库查询特定基因的信息，加深对基因概念的理解。
- 鼓励学生参加在线课程，系统学习分子生物学和遗传学的基础知识。
4. 基因突变：学生需要了解基因突变的概念、类型及特点，并能分析基因突变对生物性状的影响。
高中生物教案探索DNA的结构与功能
高中生物教案探索DNA的结构与功能DNA是生物体内最基本的遗传物质，探索DNA的结构与功能对于理解生物的遗传与进化具有重要意义。
本教案将通过多种教学方法，引导学生深入了解DNA的结构和功能，并探索其在生物进化和遗传传递中的作用。
一、教学目标通过本节课的学习，学生应能够：1. 理解DNA的结构及其分子组成要素；2. 掌握DNA复制和转录的基本过程；3. 理解DNA在遗传传递中的作用；4. 讨论DNA在生物进化中的意义。
二、教学准备1. 教学材料：- 生物教科书及相关参考书籍- DNA结构模型或图片- 多媒体教学设备2. 教学活动：- 小组讨论- 实验观察- 图片分析三、教学过程1. 导入在导入部分，可以通过提问的方式引起学生对DNA的兴趣。
例如，你是否听说过DNA，它在我们的身体中扮演着怎样的角色？2. DNA的结构通过使用DNA结构模型或图片，向学生介绍DNA的结构。
重点强调DNA由糖、磷酸和碱基组成，并解释碱基配对规则。
可以通过投影仪展示相关图片，并帮助学生理解DNA螺旋双链结构。
3. DNA的复制讲解DNA的复制过程，并介绍复制的意义。
可以通过实验观察或图片分析的方式，向学生展示DNA复制的过程。
鼓励学生提问，引导他们思考为什么需要DNA复制，以及复制过程中可能会出现的错误和修复机制。
4. DNA的转录讲解DNA的转录过程，并介绍转录与复制的区别。
可以通过投影仪展示相关图片，帮助学生理解DNA转录的基本原理。
让学生思考转录的意义以及不同基因的转录方式。
5. DNA在遗传传递中的作用引导学生探讨DNA在遗传传递中的作用。
可以通过小组讨论的方式，让学生回顾基因的定义，并思考DNA如何传递给后代，以及基因突变对遗传的影响。
6. DNA在生物进化中的作用讲解DNA在生物进化中的作用。
引导学生思考DNA如何造成物种间的差异，并通过生物进化的案例来说明。
7. 总结和扩展总结本节课的重点内容，并提醒学生对于DNA的结构与功能进行复习与巩固。
高中生物教案：让学生了解DNA的功能和结构
高中生物教案：让学生了解DNA的功能和结构引言：DNA是我们身体里最基本也是最神秘的化学物质之一。
很多人并不知道DNA是什么，它存在于我们身体的哪个部位，是怎么工作的，又有着怎样的结构。
在生命科学中，DNA是个很重要的概念。
它不仅仅是生命的基础，也是我们对基因组学和生物工程学进行深入研究的基础。
要让学生更好地理解DNA的功能和结构，需要为他们准备生动有趣的生物教案。
第一阶段：1. 破解DNA的谜团为了让学生完全了解DNA结构和功能，我们需要通过一个生动的故事来启发他们。
我们可以选择一些关于DNA历史的问题，如罗伯特·赫申所用的实验方法是什么？是谁发明了磷脂双层模型？也可以讨论DNA是如何被发现的，基因是如何被传递给后代的等问题。
2. 重点谈谈DNA的功能DNA其实有两种基本功能：自我复制和编码。
在讲授自我复制时，可以让学生思考 DNA如何自我复制，如何分配它们的DNA型号，并最终复制成我们的基因组。
在谈到编码时，我们可以用一个或多个基因的例子来讲解。
如何从 4个碱基中建立一个编码系统，如何将这些编码转化成遗传特征等。
同时，也可以让学生用简单的语言描述与遗传学有关的基本概念，例如等位基因、基因型和表型等。
第二阶段：1. 探索DNA分子结构在DNA的探索中，我们需要介绍IBC (Interdisciplinary Biology Curriculum) 中使用的31个分子模型。
在了解学习这些分子模型的过程中，可以让学生探究各种底物在受体位点上的位置，了解结构成分及其相互作用，考虑质子化和离子化等解离反应引起的变化。
除了探索分子结构以外，让学生提出DNA的特点也是很重要的。
我们可以讨论DNA具有强烈的亲水性和亲油性、在不同环境条件下的特性等问题。
2. 改变DNA，改变生命一个教案阶段需要让学生参与到具体的实验项目中来。
我们可以给学生提供一些样本，如PCR扩增等，让他们亲身体验改变DNA可能影响生命的变化。
高中生物《dna的结构》教案
高中生物《dna的结构》教案教学目标：1. 了解DNA的基本结构和功能2. 掌握DNA的分子组成和形态结构3. 能够描述DNA在细胞中的作用和重要性教学重点：1. DNA的分子结构和组成2. DNA分子的双螺旋结构3. DNA的功能和作用教学难点：1. DNA的碱基配对和遗传信息传递2. DNA的复制和转录过程教学准备：1. PowerPoint教学课件2. 实验材料：DNA分子模型、图纸、笔等教学过程：一、导入（5分钟）1. 通过图片或视频展示DNA的结构，激发学生对课题的兴趣2. 引导学生思考DNA在生物体中的作用和重要性二、讲授（15分钟）1. 讲解DNA的分子组成和形态结构，包括碱基、糖基、磷酸基团的组成和排列方式2. 介绍DNA的双螺旋结构和碱基配对原则3. 讲解DNA在细胞中的作用，包括遗传信息的传递和控制基因表达三、实验操作（20分钟）1. 分发DNA分子模型和图纸等实验材料，让学生进行模拟实验2. 让学生观察DNA模型的结构和组成，理解DNA的双螺旋结构和碱基配对原则四、讨论与总结（10分钟）1. 引导学生讨论DNA的重要性和作用2. 总结DNA的结构和功能，巩固学生的学习成果五、作业布置（5分钟）1. 布置相关阅读作业，加深学生对DNA的理解2. 提醒学生预习下节课内容，为知识的深入学习做准备教学反馈：1. 结合学生的回答和表现，及时对学生的理解程度进行评估2. 鼓励学生提出问题和建议，促进课堂教学效果的提升教学延伸：1. 可以引导学生进行相关实验，深入了解DNA的复制和转录过程2. 组织学生进行讨论与研究，探究DNA在进化和遗传变异中的作用注：以上教案仅供参考，具体教学内容和形式可根据教师的实际情况和学生的水平进行调整。
高中生物教学备课教案生物分子的结构与功能
高中生物教学备课教案生物分子的结构与功能高中生物教学备课教案：生物分子的结构与功能一、引言生物分子是构成生物体的基本单元，了解生物分子的结构与功能对于理解生物学的基本概念和原理至关重要。
本教案将重点介绍生物分子的结构和它们在生物体内所扮演的功能。
二、核酸1. DNA的结构与功能a. DNA的化学结构：DNA由核苷酸（包括脱氧核糖、磷酸基团和碱基）组成。
b. DNA的功能：DNA是遗传信息的携带者，指导蛋白质的合成，控制遗传信息的传递和遗传性状的表达。
2. RNA的结构与功能a. RNA的化学结构：RNA由核苷酸（包括核糖、磷酸基团和碱基）组成。
b. RNA的功能：mRNA将DNA上的遗传信息转录成蛋白质的合成指令，tRNA与rRNA协助蛋白质的合成。
三、蛋白质1. 蛋白质的结构a. 氨基酸的组成：蛋白质由氨基酸的链式聚合体构成。
b. 蛋白质的结构层次：包括原初结构、二级结构、三级结构和四级结构。
2. 蛋白质的功能蛋白质在生物体内具有多种功能，包括酶催化、结构支持、运输、免疫和调节等。
四、糖类1. 单糖的结构和功能a. 单糖的化学结构：单糖是碳水化合物的最基本单位，包括葡萄糖、半乳糖等。
b. 单糖的功能：提供能量，构建细胞壁和核酸。
2. 多糖的结构和功能a. 淀粉的结构与功能：淀粉是植物细胞中的主要能量储存形式。
b. 糖原的结构与功能：糖原是动物细胞中的主要能量储存形式。
c. 纤维素的结构与功能：纤维素是植物细胞壁的重要组成部分，提供植物的结构支持。
五、脂质1. 脂质的结构和功能a. 脂质的化学结构：脂质是由长链脂肪酸和甘油分子组成的。
b. 脂质的功能：提供能量，构建细胞膜，储存维生素和保护内脏器官。
六、结语生物分子的结构与功能是生物学中的基础知识，通过学习了解生物分子的结构和功能，可以更好地理解生命的本质和各种生物现象。
通过本教案的学习，希望同学们能够加深对生物分子的理解，为今后深入研究生物学打下坚实的基础。
人教版高中生物dna分子的结构教案dna分子结构
人教版高中生物dna分子的结构教案dna分子结构教案：DNA分子的结构一、教学目标1. 理解DNA分子的组成和结构。
2. 掌握DNA分子的双螺旋结构的特点。
3. 理解DNA分子在遗传信息传递中的重要作用。
二、教学内容和步骤1. DNA分子的组成a. DNA分子由四种核苷酸单元组成，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
b. 核苷酸由磷酸、糖和碱基组成。
2. DNA分子的结构a. DNA分子是一个双螺旋结构，由两条互补的链组成。
b. DNA双螺旋的特点：i. 碱基配对规则：A与T之间形成两个氢键，C与G之间形成三个氢键，保证了DNA的稳定性。
ii. 糖磷酸骨架：两条链通过磷酸骨架连接，糖与磷酸交替排列。
iii. 螺旋方向：两条链呈反向排列，一个5'末端连接着一个3'末端。
iv. 双链的直径：约为20埃，螺旋的周期为3.4埃。
v. 双链的倾斜角：约为-6度。
3. DNA分子在遗传信息传递中的重要作用a. DNA分子是细胞中遗传信息的载体，在细胞分裂中起到传递遗传信息的作用。
b. DNA分子通过核苷酸序列的编码，决定了生物的遗传特征。
c. DNA分子还可以通过复制、转录和翻译等过程实现遗传信息的复制和表达。
三、教学方法1. 讲授与演示相结合的方式进行。
2. 利用示意图和模型介绍DNA分子的结构。
四、教学材料1. PPT或黑板。
2. DNA双螺旋模型。
五、教学评估1. 出示DNA分子结构的图片，要求学生标出碱基配对规则。
2. 提问回答问题。
六、教学延伸1. 拓展：探索DNA分子的发现和结构解析的历史。
2. 升华：讨论DNA分子的重要性及其在生命科学领域的应用。
高中生物教学备课教案DNA的结构与功能
高中生物教学备课教案DNA的结构与功能高中生物教学备课教案DNA（脱氧核糖核酸）的结构与功能一. 导言随着科学技术的进步，人们对DNA（脱氧核糖核酸）的结构与功能有了更深刻的认识。
理解DNA的结构与功能对于学生学习生物学和基因遗传有着重要的意义。
本节课旨在通过导入、讲解、实验和讨论等方式，帮助高中生理解DNA的结构与功能。
二. 教学目标1. 掌握DNA的化学结构，包括双螺旋结构和碱基配对规律。
2. 理解DNA的功能，包括存储遗传信息、复制和转录。
3. 能够解释DNA在细胞遗传和进化中的重要作用。
4. 培养学生的实验观察和分析能力。
三. 教学内容及步骤1. 导入（可以通过一个引人入胜的现象或问题引导学生对DNA的兴趣和好奇心）2. 讲解DNA的结构DNA的结构是由两个互补链组成的双螺旋结构。
DNA的基本组成单位是核苷酸，包括磷酸、核糖和碱基。
通过图示和实物模型，向学生展示DNA的双螺旋结构和碱基配对规律。
3. 讲解DNA的功能DNA具有存储遗传信息、复制和转录的功能。
通过生动的例子和动画演示，帮助学生理解DNA如何存储和传递遗传信息，并如何通过复制和转录产生蛋白质。
4. 实验设计一些简单的实验，让学生亲自进行操作，观察DNA的提取过程以及提取后的纯度和稳定性。
这可以加深学生对DNA结构与功能的理解，并培养学生的实验技能和科学思维。
5. 讨论与总结根据实验结果，组织学生进行讨论，引导他们思考DNA的结构对功能的影响。
提出问题，引导学生深入思考DNA在细胞遗传和进化中的作用。
最后，总结本节课的教学内容，强调DNA的重要性和应用价值。
四. 教学反思1. 本节课重点是让学生理解DNA的结构与功能，因此在讲解和实验环节要注重启发学生的思考，让学生通过自主探究来达到深入理解。
2. 实验环节可以设计多样化的实验，以激发学生的兴趣和动手能力，同时培养学生的实验观察和分析能力。
3. 在讲解与讨论环节，可以引导学生运用所学知识解释一些生物学现象，加深他们对DNA的理解。
高中生物分子生物学教案：认识DNA结构和功能
高中生物分子生物学教案：认识DNA结构和功能认识DNA结构和功能概述：DNA，即脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid）是生物体内存储遗传信息的分子。
它存在于细胞核和线粒体等细胞器中，并且决定了生物个体的遗传特征。
本教案将介绍DNA的结构和功能，帮助学生更好地理解遗传与进化过程。
一、DNA的结构1. DNA的组成-DNA由四种不同的核苷酸单元组成，分别是腺嘌呤（Adenine）、鸟嘌呤（Guanine）、胸腺嘧啶（Thymine）和胞嘧啶（Cytosine）。
-每个核苷酸单元由一个含氮碱基、一个五碳糖和一个磷酸残基组成。
-这四种碱基以ATGC的顺序排列在DNA链上，并通过碱基间的氢键相互连接。
2. DNA 的双螺旋结构-DNA呈现出双螺旋结构，由两条相互镶嵌在一起的链组成。
-两条链通过碱基之间形成互补配对：A与T配对，G与C配对。
-两条链以反向方向排列，即一个链的3'端与另一个链的5'端连接。
-两条链以螺旋状紧密缠绕，并为DNA提供了稳定性和保护。
3. DNA的超级结构-DNA通过进一步的缠绕和组装形成更高级别的结构。
-最基本的组织单位是核小体，由蛋白质包裹的DNA组成，用以调节DNA在细胞内的紧凑度和可读性。
-多个核小体之间通过DNA链织成更长的染色体，形成典型的X型染色体结构。
二、DNA 的功能1. 存储遗传信息-DNA 是生物传递遗传信息的分子载体。
-它携带着编码特定蛋白质合成所需的基因信息，这些基因决定了生物个体具备的遗传特征。
-DNA中碱基序列不同所导致的结构差异造就了生命在外貌、性状等方面多样性。
2. 遗传信息复制-DNA可以通过复制过程将遗传信息从一个细胞复制到另一个细胞或子代中去。
-在有丝分裂（体细胞分裂）中，DNA被完整地复制并平均分配给两个新细胞。
-在减数分裂（性细胞分裂）中，DNA发生重组和交换，以产生具有多样性的生殖细胞。
3. 与蛋白质合成的关系-DNA的遗传信息是通过指导蛋白质的合成来发挥作用的。
高中生物分子生物学教案：认识DNA结构和功能
高中生物分子生物学教案：认识DNA结构和功能一、DNA的基本概念及其发现历程DNA是生物体内一种重要的分子，是所有生命活动的基础。
1953年，华生和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，对DNA结构和功能的认识迈出了重要一步。
1.1 DNA的意义与作用DNA全称为脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid），是一种巨大的分子，在细胞中包含着遗传信息，并控制着细胞内蛋白质合成过程。
它决定了细胞有机体遗传特性、形态结构、代谢功能等。
1.2 DNA的发现历程19世纪末，孟德尔通过对豌豆进行杂交实验发现了遗传规律。
20世纪初，摩尔根通过果蝇实验证明染色体承担着遗传信息。
1944年，奥弗里·艾弗利曼等人证明了遗传物质是由含氮碱性物质组成的。
而随后在1953年，华生和克里克提出并建立了DNA双螺旋结构模型。
二、DNA的化学组成和结构特点2.1 DNA的化学组成DNA由核苷酸组成，而核苷酸又由糖、碱基和磷酸部分构成。
糖部分是脱氧核糖（deoxyribose），碱基包括腺嘌呤（adenine）、胞嘧啶（cytosine）、鸟嘌呤（guanine）和胸腺嘧啶（thymine），磷酸连接在糖的第五位氧原子上。
2.2 DNA的结构特点DNA的结构特点主要包括两个方面：双链结构和双螺旋结构。
- 双链结构：DNA由两条互补链组成，通过碱基间的氢键相互连接，一个链的5'末端与另一个链的3'末端相对应。
- 双螺旋结构：DNA呈现出一种像扭转的梯子形状，且两条链以右手螺旋方式扭绕在一起。
三、DNA复制及其重要性3.1 DNA复制的意义DNA复制是生物体进行细胞分裂、生长发育等遗传过程中必需的环节。
只有通过复制过程，才能保证新生物体具有与亲代相似甚至完全一致的遗传信息。
3.2 DNA复制的机制DNA复制包括解旋、分离、复制和连接四个步骤。
其中，解旋过程由酶类蛋白质介导，使DNA双链断开；分离由复制起始位点开始进行，然后向两个方向展开；复制过程中，DNA聚合酶按照碱基互补原则，在每一条互补链上合成新的对应链；连接过程由酶类蛋白质完成，将DNA两端连接。
高中生物分子生物学教案：认识DNA结构和功能
高中生物分子生物学教案：认识DNA结构和功能一、认识DNA的概念和历史发现DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内一种重要的分子，它携带了生物体的遗传信息，决定了生命的特征和功能。
DNA的结构与功能是高中生物分子生物学课程中的重要内容，理解DNA的结构和功能对于学生进一步探索生命的奥秘有着至关重要的意义。
A. DNA的概念DNA是由一系列互补配对的碱基对组成的双螺旋结构，储存在生物体的细胞核内，也存在于线粒体和叶绿体等细胞器中。
DNA分子具有两条互补的链，通过碱基间的氢键连接在一起形成双螺旋结构。
DNA是生物细胞分裂、增长和遗传的基础。
B. DNA的历史发现DNA的结构和功能的研究起源于二十世纪初。
1889年，弗里德里希·米施尔首次发现了从鱼精巢中提取到的纤维细胞核中存在称为“核酸”的结构。
1944年，奥斯瓦尔德·泰森与马克·切斯特曼通过实验证明了“蛋白质不是遗传物质”，进一步激发了科学家的兴趣去解析核酸的结构。
1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发表了有关DNA双螺旋结构的论文，揭示了DNA的核心结构，为我们认识DNA的本质奠定了基础。
二、DNA的结构与功能理解DNA的结构和功能对于理解遗传学和生物学的基本概念非常重要。
DNA作为生物信息的载体，其结构和功能的解析有助于我们了解生命的本质和生物体之间的关系。
A. DNA的结构DNA由四种碱基（腺嘌呤，鸟嘌呤，胸腺嘧啶和鸟嘌呤）组成，它们按照特定的规则配对形成碱基对。
腺嘌呤和胸腺嘧啶之间通过两条氢键相互连接，而鸟嘌呤和鸟嘌呤之间则通过三条氢键相互连接。
这种规则的碱基配对保证了DNA双螺旋结构的稳定性和可靠性。
DNA的双螺旋结构呈右旋螺旋，并且两条链的末端遵循一个3'-5'的方向。
B. DNA的功能DNA的主要功能在于储存和传递基因信息。
生物通过DNA从父母传递到子代，确保了后代与父母在遗传上的相似性。
DNA结构与功能教学
DNA结构与功能教学DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内的遗传物质，它负责存储和传递遗传信息。
研究DNA的结构和功能对于理解生物学的基本原理和进一步开展生命科学研究至关重要。
本文将介绍DNA的结构和功能，并探讨如何在教学中有效地传授这些知识。
一、DNA的结构DNA的结构是由两条互补的链组成，这两条链沿着互补碱基配对的原则相互结合。
DNA分子由磷酸、脱氧核糖和碱基组成。
碱基分为腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）四种，它们按照碱基配对规则形成互补配对。
具体而言，A与T之间通过两个氢键连接，G与C之间通过三个氢键连接。
二、DNA的功能1. 遗传信息的存储和传递：DNA中的碱基序列编码了生物个体的遗传信息。
这些信息通过DNA复制在细胞分裂中得以传递，确保后代继承父母的基因特征。
2. 蛋白质合成的模板：DNA中的遗传信息通过转录和翻译过程转化为蛋白质。
转录是将DNA中的一个基因区域转化为RNA，而翻译则是通过RNA模板合成蛋白质。
3. 调控基因表达：DNA序列中的特定区域可以通过化学修饰或特定的蛋白质结合来调控基因的活性。
这些调控机制可以使细胞根据环境需求来表达或抑制特定的基因。
三、DNA结构与功能教学方法1. 概念讲解：首先向学生介绍DNA的基本结构和碱基配对规则。
通过示意图或模型演示，让学生直观地理解DNA是如何由两条互补的链组成并进行碱基配对的。
2. 实验观察：进行简单的DNA实验，如草莓DNA提取实验或DNA电泳实验。
通过实际操作，学生能够亲身体验到DNA的存在和可见的特征，进一步巩固对DNA结构的理解。
3. 案例分析：选取一些与DNA相关的实际案例，探讨DNA在生物学研究中的重要性和应用。
例如，DNA鉴定在刑事侦查中的应用或基因工程中的DNA重组技术。
通过案例分析，学生可以更好地理解DNA的功能和价值。
4. 互动讨论：设置小组或班级讨论环节，让学生就DNA的结构和功能进行深入讨论。
DNA分子结构教案
DNA分子结构教案教案：DNA分子结构及其功能一、教学目标：1.理解DNA的基本结构和组成；2.了解DNA的功能和重要性；3.掌握DNA的复制过程。
二、教学内容：1.DNA的基本结构和组成a.DNA的简介：DNA全名为脱氧核糖核酸，是一种双螺旋结构的大分子；b.DNA的组成：核苷酸，包括糖、磷酸和碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶）；c.DNA的结构：双螺旋结构，由两条互补链组成，螺旋上的磷酸和糖组成骨架，碱基垂直于骨架。
2.DNA的功能和重要性a.遗传信息的传递：DNA携带生物体的遗传信息，决定了生物的形态、特性等；b.蛋白质合成的模板：DNA通过转录生成RNA，进而参与蛋白质的合成；c.遗传变异的基础：DNA的突变、重组为遗传变异的基础，是生物进化的重要驱动力。
3.DNA的复制过程a.半保留复制：DNA复制过程中每条互补链拆开并复制，生成两条完全一样的DNA分子；b.复制酶的作用：DNA复制酶（如DNA聚合酶）在DNA复制过程中起到关键作用，将碱基配对并合成新的DNA链；c.复制的起始点和末端：DNA复制起始于一个特定的起始点，以一个末端信号终止。
三、教学过程：1.导入环节（10分钟）a.引发学生对DNA的兴趣，提问：你知道DNA是什么吗？它在生物体中有什么作用？b.结合学生的回答，简单介绍DNA的基本知识，激发学生的学习兴趣。
2.知识讲解（30分钟）a.直观展示DNA分子的双螺旋结构和核苷酸的组成，让学生了解DNA的基本结构；b.介绍DNA的功能和重要性，包括遗传信息的传递、蛋白质合成的模板和遗传变异的基础；c.讲解DNA的复制过程，强调半保留复制的原理和复制酶的作用。
3.实验活动（30分钟）a.分组讨论，设计一种简单的模拟DNA复制实验，让学生亲身体验DNA的复制过程；b.学生自行准备实验材料，并根据教师的指导进行实验；c.学生根据实验结果，总结DNA复制的过程和特点。
4.深化学习（20分钟）a.组织学生进行DNA复制的相关问题讨论，例如：复制过程中是否可能会出现错误？错误的复制会对生物体有什么影响？b.教师对学生的问题进行回答和指导，激发学生的思考和探索能力。
高中生物教案：DNA的结构和复制
高中生物教案：DNA的结构和复制一、知识目标1.了解DNA的基本结构和功能；2.了解DNA的复制方式以及重要的酶。
二、教学重点1.DNA的结构和功能；2.DNA的复制方式；3.DNA复制中重要的酶。
三、教学难点1.DNA的复制方式；2.DNA复制中重要的酶。
四、教学内容1. DNA的基本结构和功能人类细胞中的DNA位于细胞核内，是一种长链状分子。
DNA是指基因的主要组成部分，包含了所有生物的遗传信息。
DNA分子由磷酸、五碳糖（脱氧核糖）及四种碱基组成。
四种碱基包括：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧胺（C）。
由于这些碱基的不同排列顺序，使每个人的DNA都是独一无二的。
DNA分为两条互补的链，每条链均由不同的碱基组成。
这两条链以螺旋状排列，形成了DNA的双螺旋结构。
碱基相互配对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧胺配对。
这种配对方式保证了DNA的稳定性。
DNA是生物遗传信息的储存载体，也是细胞的重要组成部分。
2. DNA的复制方式——半保留复制DNA的复制是生命中最基本的过程之一。
在一细胞分裂之前，细胞需要复制其DNA，以便能够把遗传信息传递给后代细胞。
DNA的复制方式被称为半保留复制。
这意味着在复制过程中，原来的DNA双链分开，每个链为新的双链模板。
在新的DNA分子中，其中一条链来自旧DNA分子，另一条链是新复制的。
复制过程中需要重要的酶，其中包括：2.1. 脱氧核糖核酸聚合酶（DNA聚合酶）DNA聚合酶是一种酶，它负责将新的核苷酸添加到复制过程中的DNA链上。
这个过程需要消耗大量的能量。
DNA聚合酶能够读取模板链上的碱基，并且根据它们来构建新的链。
这样，复制过程中新的链就与旧的链一样，这就保证了DNA的信息得到了正确的复制。
2.2. DNA内切酶和DNA连接酶在DNA合成的过程中，复制的工具不仅要将新的核苷酸添加到新链上，还需要消除因双链分开而断裂的DNA链。
这个过程中需要用到DNA内切酶和DNA连接酶。
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2012高三生物总复习教案第21讲 DNA分子的结构和功能
教学案
【考纲要求】
【考点分析】
【考点预测】
DNA是生物体的主要的遗传物质，对于DNA的考察也是每年必考的内容，主要考察的是DNA的结构和DNA复制过程，主要是以选择题的形式出现。
【知识梳理】
一、DNA分子的基本单位——脱氧核糖核苷酸
二、DNA双螺旋结构
三、DNA复制
1、概念：
2、发生时间：
3、复制的条件：
4、复制的过程
5、DNA复制的生物学意义
【重点解析】
DNA复制过程有关计算：
一、碱基互补配对的计算
1．应用范围
碱基互补配对原则至少体现在五个方面：①DNA结构的两条链之间；②DNA的复制过程的母链与子链之间；③转录过程的DNA链与RNA之间；④逆转录过程的RNA和DNA之间；⑤翻译过程中的转运RNA与信使RNA之间。
DNA复制、转录、逆转录、翻译和RNA复制过程中均遵循“碱基互补配对”原则，其基本点是A与T或u配对，G与C配对，所以配对的丽个核酸分子中相应碱基数目关系是A—T(或A=U)和G—C．
2．在转录和翻译过程中，基因中的碱基数或脱氧核苷酸数目(指双链)、RNA分子中的碱基数或核糖核苷酸数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6：3：1。
3．碱基互补配对原则的一般规律
(1)一个双链DNA中，A=T，G=C；A+G=C+T，即嘌呤总数等于嘧啶总数。
(2)在一个双链DNA中，已知链上两互补碱基之和的比等于其互补链上该比例的比值，即 [(A+T)／(C+G)]已知链=[(A+T)／(C+G)]互补链。
(3)一个双链DNA中，已知链上两不互补碱基之和的比等于其互补链上该比值的倒数，即[(A+c)／(T+G)]已知链=m，则有[(A+C)／(T+G)]已知链=1／m。
(4)一个双链DNA中，互补碱基之和的比值与每一条单链上该比值是相等的，即双链中[(A+T)／(C+G)]一任一单链上(A+T／C+G)。
在不同生物的DNA分子中，互补碱基之和的比值是不同的。
二、半保留复制中标记元素的计算
用15N标记的DNA分子，在不含15N的环境中让其复制，有下列特点：
①无论复制多少次，总有2个DNA分子含有15N，总有2条脱氧核苷酸链含15N (2条链分别存在于2个DNA分子中)
②DNA连续复制n次后：含“N的DNA分子占DNA总数的z／2n(或1／2n-1)；含15N的脱氧核苷酸链占总链的l／2n[即2／(2×2n)]
三、DNA连续复制N次，所需碱基数目的计算
若某DNA分子含某碱基m个，则该DNA分子连续复制n次，需含该碱基的脱氧核苷酸数=与其配对碱基的脱氧核苷酸数=(2n一1)m个。
例1．假设一个ＤＮＡ分子片段中含碱基Ｔ共３１２个，占全部碱基的２６％，则此ＤＮＡ片段中碱基Ｇ所占百分比和数目分别是（）
解析:ＤＮＡ的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即ＤＮＡ中有一个Ａ，必须有一个和其互补的Ｔ，有一个Ｃ，必有一个Ｇ，据这个原理可知Ｇ＝（１－２６％＊２）／２
＝２４％，又知Ｔ共３１２个，占２６％，则可知ＤＮＡ中共有碱基３１２／２６％＝１２００，前面已计算出Ｇ占２４％，则Ｇ的数目是１２００＊２４％＝２８８个。
解此类题关键在于充分运用碱基互补配对原则。
运用Ａ＝Ｔ，Ｇ＝Ｃ的原理，只要告知任何一种碱基的比例，就可求出任意一种或几种碱基的比例。
答案:２４％ ２８８个
例2. 分析一个DNA 分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的
A ．20%
B ．30%
C ．40%
D ．70%
解析:根据碱基互补配对原则，可知鸟嘌呤占DNA 碱基总数为(1－30%×2)÷2=20%。
双链中G+C=40%，推知单链中G+C=40%，一般情况下DNA 双链上都应有G 分布，所以G≤40%，但也有一种极端情况，使G 集中分布在一条链上(无C)，而另一条链上没有G(只有C)。
所以该分子一条链上鸟嘌呤最大值可占该链的40%。
答案:C
例3.一个DNA 分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA 分子碱基总数的24%，则该DNA 分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的
A ．44% B.24% C.14% D.28%
解析:画出DNA 简图。
(如右图)
依题意，列出等量关系：
%40111=-G G A →A 1=1．4G 1……………① 而%2420011=+G A →A 1＋G 1=48…………②
联立①②得：A 1 = 28
(3)依“等量代换”有：T 2=A l =28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28％。
答案:D
例4现有从生物体内提取的一个DNA 分子（称第一代）和标记放射性同位素3H 的四种脱氧核苷酸，要在实验中合成新的DNA 分子。
(1) 除上述几种物质外，还必须有＿＿＿＿＿，方能合成第二代DNA 分子。
(2) 在一个第二代DNA 分子中，有＿＿＿＿＿＿条含3H 的链。
(3) 在第二代DNA 分子中，含3H 链的碱基序列相同吗？＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4) 在第五代的全部DNA分子中，有几条不含3H的链？＿＿＿＿＿＿＿＿。
解析：解题思路应是：①解旋，由一个DNA分子分成两条母链；②以每一条母链为模板，按照碱基互补配对的原则，从周围吸收新的脱氧核苷酸，形成新的子链，产生两个子代DNA分子；③DNA分子复制需要哪些条件？④在分析(2)、(3)、(4)小题时，应注意DNA的自我复制是半保留复制，因为两个子代DNA分子的新链必然也是互补的，互补的两链，其碱基有对应关系，但碱基排列顺序是不同的。
答案：(1)酶、ATP (2)一条(3)不同(4)两条
【实战训练】
（09广东卷）1.有关DNA分子结构的叙述，正确的是
A. DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
B. DNA单链上相邻碱基以氢键连接
C. 碱基与磷基相连接
D. 磷酸与脱核糖交替连接构成DNA 链的基本骨架
答案：AD
解析：DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系起来，脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA 链的基本骨架。
碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。
（09江苏卷）2．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
答案：A
解析：本题通过信息考查DNA的复制相关知识。
从图中只能看出有一个复制起点，所以A 不对。
图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，
DNA聚合酶等参与。
这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。
【名师点拨】
掌握同位素标记法在试验中的应用
1．DNA分子结构的稳定性、特异性和多样性的理解
DNA分子结构的稳定性是指DNA分子双螺旋结构的相对稳定性。
与这种稳定性有关的因素主要有：①两条脱氧核苷酸链中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变；②两条脱氧核苷酸链间对应的碱基严格按照碱基互补配对原则，并且碱基之间形成氢键，更加维持了双螺旋结构的稳定性；③碱基堆积力(每个特定的DNA分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变)；④DNA规则的双螺旋结构。
正是每个特定的DNA分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变，从而构成了DNA分子的特异性，由于碱基对的排列顺序代表遗传信息，从而使每个特定的DNA分子中都储藏着特定的遗传信息。
尽管组成DNA的碱基只有四种，配对方式只有两种，但是不同DNA的碱基的数量不同，排列顺序千变万化，所以才有DNA的多样性。
2．DNA半保留复制的理解
1958年Meselson和Stahl用放射性同位素与梯度离心法所做的“半保留复制”实验中，把大肠杆菌培养在含有重同位素(15N)的培养基中，在细菌的生长过程中，重同位素进入含氮碱基，然后掺入新合成的DNA链中。
经过多次细胞分裂，细菌细胞的DNA充分地被“N标记上了。
然后把这些标记的细胞移入正常的轻同位素(14N)的培养基中，经过一次或两次细胞分裂，抽取细菌样本，从每一样本中提取细菌，再提取DNA，进行氯化铯梯度离心。
结果14N-DNA 分子位于重带位置，15N—DNA在轻带位置，而第一代DNA分子则位于轻带和重带之间的中带位置，将第一代DNA分子用解旋酶处理后再离心，则一部分在重带位置，另一部分在轻带位置，这就证明了DNA的复制是半保留复制，其中一条链含15N，另一条链含14N。