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课件网) 第2节 DNA的结构 课程标准要求 核心素养对接 学业质量水平 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。 1.生命观念———通过搜集DNA结构模型建立过程的资料并进行交流和讨论，运用结构与功能观，分析DNA的结构与其蕴藏遗传信息的功能是相适应的。 水平二 2.科学思维———通过模型构建，理解DNA的化学组成、平面结构以及立体结构。 水平二 3.科学探究———通过制作DNA双螺旋结构模型，领悟模型构建在科学研究中的应用。 水平三 DNA具有什么样的结构才能储存大量的遗传信息，能够精确的自我复制，能够指导蛋白质的合成？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA双螺旋结构模型的伟大发现之中。 DNA作为遗传物质应具备的特点包括： ①结构比较稳定； ②能够精确地自我复制，保持一定的连续性； ③能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢过程。 ④具有储存大量的遗传信息的能力。 1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。 1.构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 两个伟大的灵魂，一次偶然的相遇，揭示了科学史上一个划时代的伟大发现 资料1：20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链 2.构建过程 资料2： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 。 尝试多种不同的双螺旋结构 沃森和克里克提出DNA双螺旋结构的初步构想 两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？ 模型构建中最大的问题———两条链的连接———即碱基是如何配对的。 资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。 沃森和克里克构建了新的模型： 1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》。 (1)特点：A－T碱基对与G－C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。 (2)意义： ①能解释A、T、G、C的数量关系； ②能解释DNA的复制； ③模型与X射线衍射照片完全相符。 沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。 左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森 脱氧核苷酸 DNA衍射图谱 A=T,G=C T C 总结：构建过程 讨论A：上述资料中涉及到那些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？ 思考与讨论 主要涉及了物理学（主要是晶体学），生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。 涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法、构建模型的方法等等。 现代科学技术中许多成果的取得都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。 要善于利用他人的研究成果和经验； 要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的； 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。 讨论B：沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？ 二、DNA的结构 1.DNA的基本组成单位——— 脱氧核苷酸 (2)结构模式图 2、DNA平面结构 C、H、O、N、P （1）元素组成_____ C T T G A C A G DNA平面结构 5’ 5’ 3’ 3’ 4 1 2 3 OH H CH2 H p = OH O OH O CH2 H 1 2 3 OH H 4 4 构成方式 磷酸二酯键 磷酸二 ... ...
