(
课件网) 生物 第3章 基因的本质 第2节 DNA的结构 学习目标 2.通过动手制作DNA双螺旋结构模型，培养观察能力、动手能力及空间想象能力等，形成结构与功能观，并探究DNA分子的稳定性、多样性和特异性。（科学思维、科学探究） 3.了解科学家构建DNA双螺旋结构模型的研究历程，学习科学家积极探索、坚持不懈的科学精神，认同多学科交叉与生物科学发展的关系。（社会责任） 1.理解并掌握DNA的结构特点，并掌握有关的计算规律。(生命观念、科学思维) 学习重难点 重点： 1.DNA结构的主要特点。 2.制作DNA双螺旋结构模型。 难点： DNA双螺旋结构的空间模型构建与碱基配对规则理解。 导入新课 坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。为什么将它作为高科技的标志？ DNA双螺旋结构的发现标志着生物学研究进入分子水平，具有里程碑式的意义。 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世纪最重要的三大科学发现。 探究一、DNA双螺旋结构模型的构建 请同学们自主阅读教材P48-49 “DNA结构模型的构建”，完成问题。 资料1：DNA是以 为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有 4种碱基。 A、T、C、G 4种脱氧核苷酸 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 含N碱基 磷酸 脱氧核糖 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 探究一、DNA双螺旋结构模型的构建 活动1： ①请用圆代表磷酸基，五边形代表五碳糖，矩形代表含氮碱基，画出2个不同的脱氧核苷酸，并在五碳糖上写上编号。 ②利用提供的DNA双螺旋结构模型组件，每人构建出4种脱氧核苷酸。 探究一、DNA双螺旋结构模型的构建 资料2： 1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间通过脱水缩合以磷酸二酯键连接。 p = 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′ O H2O 磷酸二酯键 H OH O 请根据上述信息，用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长链。 资料3：物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林利用 获得了 。 DNA衍射图谱 X射线衍射技术 探究一、DNA双螺旋结构模型的构建 证据 推断 DNA衍射图谱呈现“X”形 DNA呈螺旋结构 DNA衍射图谱外围的斑点较浅且有缺失，研究表明，这是因为另一条螺旋的干扰。 DNA可能呈双螺旋、三螺旋、四螺旋结构？ DNA衍射图谱 富兰克林的进一步研究： 1.1951年，富兰克林测量DNA的直径约2nm，当DNA分子由2或3条链组成时其直径是2nm，其余链数都不符合。 2. 富兰克林用2条链、3条链的DNA模型推测DNA的含水量，将其与DNA实际含水量相比，发现只有2条链的DNA模型含水量的理论值和实际值相符。 DNA呈双螺旋结构 DNA衍射图谱 翻转180° 翻转180° DNA两条链反向平行 资料4：组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中，据此分析脱氧核糖和磷酸基团与碱基的位置排布？ 探究一、DNA双螺旋结构模型的构建 脱氧核糖和磷酸基团排列在双链DNA分子的外侧，碱基排列在内侧。 探究一、DNA双螺旋结构模型的构建 资料5：嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物（如图所示），而DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2nm，据此推测位于DNA内部的碱基如何配对？并作出假说。 嘌呤与嘧啶配对。 假说一：A与T配对，G与C配对。假说二：A与C配对，G与T配对。 探究一、DNA双螺旋结构模型的构建 资料6：1952年春天，奥地利生物化学家查哥夫，应用紫外分光光度法和纸层析等技术，对多种生物的 DNA 做碱基定量分析，发现了 查哥夫 假说一 2个氢键 3个氢键 DNA中碱基会相互配对，而且A与 ... ...
