DNA的结构制作DNA结构模型

1、问题问题1：什么是生物主要的遗传物质？科学家通过什么是生物主要的遗传物质？科学家通过什么实验得以证明？什么实验得以证明？问题问题2：这种物质具有什么样的结构？是谁发现的？这种物质具有什么样的结构？是谁发现的？具有什么划时代意义？具有什么划时代意义？温故而知新温故而知新富兰克林因癌症逝世，富兰克林因癌症逝世，年仅年仅37岁岁沃森沃森克里克克里克威尔金斯威尔金斯1953年，美国沃森和英国克里克。年，美国沃森和英国克里克。DNA具有规则的双螺旋空间结构具有规则的双螺旋空间结构一、实验原理一、实验原理 DNA分子具有特殊的分子具有特殊的空间结构空间结构规则的双螺旋规则的双螺旋结构结构，这一结构的主要特

2、点是：，这一结构的主要特点是：（1）DNA分子由分子由两条反向平行两条反向平行的的脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链盘盘旋而成。旋而成。（2）DNA分子中的分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接脱氧核糖和磷酸交替连接，排列，排列在外侧，构成在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基排列在内侧碱基排列在内侧。（3）DNA分子两条链上的碱基按照分子两条链上的碱基按照互补配对原则互补配对原则两两两配对，并且以两配对，并且以氢键连接氢键连接。模型模拟实验：模型模拟实验：制作制作DNA双螺旋结构双螺旋结构5335二、材料用具二、材料用具脱氧核糖脱氧核糖20个。磷酸个。磷酸22个。含氮碱基个。含氮碱基A5个，个，T5个，个，C

3、5个，个，G5个。细连接棒个。细连接棒40根，粗连接棒根，粗连接棒20根。根。球棍模型球棍模型制作脱氧核苷酸。制作脱氧核苷酸长链。制作脱氧核苷酸。制作脱氧核苷酸长链。制作双链制作双链DNA。制作。制作DNA双螺旋结构。双螺旋结构。步步为赢，谁将出彩步步为赢，谁将出彩？三、方法步骤三、方法步骤Step1：制作：制作脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATGCStep2：制作：制作多聚脱氧核苷酸长链多聚脱氧核苷酸长链Step3：制作：制作DNA分子分子平面结构平面结构注意：注意：两条链互补配对，且反向平行。两条链互补配对，且反向平行。Step4：制作：制作DNA分子分子立体结构立体结构四、实验结果四、实验结果（1

4、）各小组派成员）各小组派成员展示展示该组制作的该组制作的DNA双螺旋结构模双螺旋结构模型，并根据型，并根据模型用模型用语言总结语言总结DNA双螺旋结构的特点。双螺旋结构的特点。（2）根据）根据DNA双螺旋模型你能发现双螺旋模型你能发现双链双链DNA中各种碱中各种碱基有哪些基有哪些数量关系数量关系吗？吗？（3）用）用绘图方式绘图方式画出画出DNA的的平面结构平面结构和和立体结构立体结构。两链平行反向，绕螺旋。两链平行反向，绕螺旋。糖酸交替在外，成骨架。糖酸交替在外，成骨架。碱基配对互补，连氢键。碱基配对互补，连氢键。数量关系，您知多少数量关系，您知多少？碱基数碱基数=磷酸数磷酸数=脱氧核糖数脱氧

5、核糖数=脱氧核苷酸数。脱氧核苷酸数。A=T，G=C，且，且A+G=T+C，A+C=T+G。A1=T2，T1=A2，C1=G2，G1=C2。双链双链 DNA画出你心中的画出你心中的最美的最美的 DNA五、问题探究五、问题探究（1）为什么）为什么DNA两条两条脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链要要反向平行反向平行？（2）为什么）为什么碱基配对时碱基配对时只能一个嘌呤与一个嘧啶配对？只能一个嘌呤与一个嘧啶配对？而不能嘌呤与嘌呤配对或嘧啶与嘧啶配对？而不能嘌呤与嘌呤配对或嘧啶与嘧啶配对？（3）为什么）为什么碱基配对具有专一性碱基配对具有专一性，只能是，只能是A-T，G-C？（4）为什么）为什么DNA具有具有稳定

6、性、特异性和多样性稳定性、特异性和多样性？六、课堂练习六、课堂练习例题例题1：在在制作制作DNA双螺旋模型双螺旋模型时，各时，各“部件部件”之之间需要间需要连接连接。下列结构连接中。下列结构连接中错误错误的是（的是（ ）例题例题2：（：（2013上海卷）上海卷）在在搭建搭建DNA分子模型分子模型的实验中，的实验中，若有若有4种碱基塑料片共种碱基塑料片共20个，其中个，其中4个个C，6个个G，3个个A，7个个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个个，脱氧核糖塑料，脱氧核糖塑料片片40个，磷酸塑料片个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱个，代表氢键的连接物若干，脱

7、氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（ ）A. 能搭建出能搭建出20个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸B. 所搭建的所搭建的DNA分子片段最长为分子片段最长为7碱基对碱基对C. 能搭建出能搭建出410种不同的种不同的DNA分子模型分子模型D. 能搭建出一个能搭建出一个4碱基对的碱基对的DNA分子片段分子片段 制作制作DNA双螺旋结构双螺旋结构模型的模型的材料很多材料很多，可以根，可以根据实际情况据实际情况因地制宜、就地取材因地制宜、就地取材，那么就请你替一，那么就请你替一所所农村中学农村中学设计一套设计一套制作方案制作方案。七、活动创新七、活动创新更节约，更牢固，更方便更节

8、约，更牢固，更方便没有做不到，只有想不到没有做不到，只有想不到问题问题1：为什么要反向平行为什么要反向平行？原因：原因：只有两条链只有两条链走向相反走向相反，两条链内侧的碱基才，两条链内侧的碱基才能通过氢键能通过氢键配对连接配对连接。 问题问题2：为什么嘌呤一定与嘧啶配对为什么嘌呤一定与嘧啶配对？原因：原因：嘌呤是嘌呤是双环化合物双环化合物，占有空间大；嘧啶是，占有空间大；嘧啶是单环化合单环化合物物，占有空间小。而，占有空间小。而DNA分子两条链的距离是固定的。分子两条链的距离是固定的。ATAG2.0 nm问题问题3：为什么只能是为什么只能是A-T，G-C？卡伽夫法则：卡伽夫法则：A的量总是等于的量总是等于T的量，的量，G的量总是等于的量总是等于C的量。的量。A与与T通过通过两个氢键相连两个氢键相连，G与与C通过通过三个氢键相连三个氢键相连。问题问题4：为什么为什么DNA具有稳定性、特异性和多样性具有稳定性、特异性和多样性？稳定性：稳定性：双螺旋结构双螺旋结构+氢键氢键+碱基互补配对。碱基互补配对。多样性：多样性：不同的不同的DNA碱基对的排列顺