资源简介

(共24张PPT)
课前预习
内容：课本48-52页，DNA的结构
1.构建过程，科学家和贡献
2.DNA结构的描述
旧知检测
DNA的中文全称：_________________
DNA的组成元素：_________________
DNA的结构单位：_________________
A(腺嘌呤）
T(胸腺嘧啶)
C(胞嘧啶)
G(鸟嘌呤)
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
腺嘌呤脱氧核苷酸
脱氧核糖核酸
C、H、O、N、P
脱氧核糖核苷酸（4种）
1’
2’
3’
4’
5’
导入
北京中关村高科技园区的DNA雕塑
雅典奥运会开幕式
激光打出的DNA双螺旋结构
新加坡滨海湾：
双螺旋桥
第
第2节：DNA的结构
授课老师：
基因的本质
三
章
学习目标
1、通过对DNA结构模型构建过程的讨论和交流，领悟模型构
建在研究中的作用，体会持之以恒的科学精神，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用（科学思维、社会责任）。
2、通过制作DNA双螺旋结构模型，培养动手能力、观察能
力及空间想象能力（科学探究）。
3、概述DNA结构的主要特点，形成结构功能观（生命观念）。
一、DNA结构模型的构建历程梳理
预习检测
威尔金斯和富兰克林提供____________
DNA是以4种__________为单位连接而成的长链
沃森和克里克推算出DNA分子呈_____结构
脱氧核苷酸
DNA衍射图谱
螺旋
尝试建立多种不同的模型：双螺旋、三螺旋
被否定
查哥夫提出DNA分子中A的量等于 的量,C的量等于 的量。
修正、重建
构建DNA 模型
沃森和克里克
双螺旋结构
T
G
2.过程：
（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
1.构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。
沃森
克里克
结合教材P48-49以及补充资料, 重走构建之路，尝试制作DNA双螺旋模型
任务
补充资料
二、DNA结构模型的构建
1.碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，而DNA在细胞内始终处于水环境中。
2.嘌呤碱基A和G是双环化合物，占空间大而嘧啶碱基T和C是单环化合物，占空间小，而DNA分子双螺旋的直径是固定的2nm。
3.富兰克林发现，将DNA晶体翻转180度获得的X射线衍射图仍然是一样的。
探究1：脱氧核苷酸之间如何连接成长链？
OH
p
=
O
O
OH
O
碱基
3′
2′
1′
4′
CH2
O
OH
H
H
H
H
H
5′
p
=
OH
O
OH
O
碱基
3′
2′
1′
4′
CH2
O
H
H
H
H
H
5′
H
H2O
3',5'-磷酸二酯键
资料
1951年，富兰克林通过计算，一个脱氧核苷酸的脱氧核糖和另一脱核苷酸的磷酸发生连接。
活动1：
合作制作一条脱氧核苷酸链。
活动2：
制作2条链的平面模型。
二、DNA结构模型的构建
资料：
1.碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，而DNA在细胞内处于水环境中。
探究2：链之间是如何连接，方向如何？
图2
2.富兰克林发现，将DNA晶体翻转180度获得的X射线衍射图是一样的。
图1
图3
二、DNA结构模型的构建
资料：
探究3：DNA内部的碱基是怎样链接的？
1.嘌呤碱基A和G是双环化合物，占空间大而嘧啶碱基T和C是单环化合物，占空间小，而DNA分子双螺旋的直径是固定的2nm。
2.1952年，沃森和克里克从查哥夫那里得知了一条重要信息,在DNA中:
腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)的量相等，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)的量相等
嘌呤配对
嘧啶配对
嘌呤和嘧啶配对
2nm
二、DNA结构模型的构建
活动4：
固定两端，旋转，获得DNA双螺旋模型
活动3：
修订平面模型
二、DNA结构模型的构建
沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。
沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型
①A-T与G-C具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。
②能够解释A=T、G=C的数量关系。
③模型与X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
二、DNA结构模型的构建
活动5：请你写个小论文尝试描述DNA的结构特点，2min
1.DNA由几条链构成？链的方向如何？有怎么样的立体结构？
2.DNA内外侧由哪些物质构成？
平面结构
立体结构
氢键
3.DNA内侧的碱基如何配对？
DNA是由两条单链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
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。
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，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。
A=T，C≡G
三、DNA的结构
活动6：理解并模拟DNA双链反向平行
磷酸
脱氧
核糖
碱基
5’
3’
3’
5’
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作3'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。
三、DNA的结构
威尔金斯
克里克
沃森
1953年《DNA双螺旋结构模型》的论文
1962年诺贝尔生理学与医学奖
阐明了DNA的结构、复制、遗传信息的传递。标志着分子生物学时代的诞生。
DNA双螺旋结构的发现是20世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现。
要善于利用他人的研究成果和经验；
要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；
研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。
活动7：说一说
沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？
三、DNA结构模型的构建
活动8：小组讨论
观察各组模型，找不同，尝试用结构与功能观解释DNA的稳定性和多样性
2.DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？
碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。
1.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？
规则的双螺旋结构、外部稳定的基本骨架、内部严格的碱基互补配对。
四、 DNA分子结构的特性
在现代刑侦领域中，DNA指纹技术发挥着越来越重要的作用。只需要一滴血、精液或是一根头发等样品，刑侦人员就可以进行DNA指纹鉴定。你能从下面的DNA指纹图判断出怀疑对象中谁是罪犯吗？此外，DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。
科学 技术 社会
DNA分子具有特异性
两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份。
DNA指纹技术
四、 DNA分子结构的特性
达标检测
1.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA结构模型构建方面的突出贡献的说法，正确的是( ）
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现DNA分子中A的量等于T的量、C的量等于G的量
B
2.下图为大肠杆菌DNA分子(片段)的结构示意图。下列说法正确的是(　　)
A.两条链反向平行,图中1代表的结构有四种
B.图中2代表脱氧核糖,其中含有四个碳原子
C.图中3为含氮碱基,可代表G或C
D.DNA分子的多样性与图中1、2交替连接有关
C
DNA的结构
DNA双螺旋结构模型的构建与制作
DNA双螺旋结构
条链、 向平行
外侧:
内侧:
两
反
脱氧核糖和磷酸交替连接
碱基间有氢键，碱基互补配对
A=T，C≡G
DNA的功能：
携带遗传信息
方法、精神
特性
稳定性多样性特异性
本节小结
1. 绘图：5个碱基对的DNA平面结构，并做好名称的标注。
2. 大本习题。
3. 周末用废旧材料制作DNA的双螺旋模型。
课下作业
谢谢
，
再见
！

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