高中生物-DNA分子的结构教学课件设计

DNA分子的结构重走科学之路，体验探究历程1制作DNA分子双螺旋结构模型2概述DNA分子结构的主要特点3普通高中课程标准人教版必修二《遗传与进化》第三章第二节DNA应该有怎样的结构，才能担当遗传物质的重任？能携带遗传信息能够自我复制传递信息能够让遗传信息得到表达以控制细胞活动能够突变并保留突变故事背景伦敦国王学院的威尔金斯、富兰克林实验室X射线衍射法研究DNA晶体结构故事背景

加州理工学院的莱纳斯·

鲍林实验室通过模型构建研究DNA结构并且已经用该方法发现蛋白质的α螺旋故事背景剑桥的卡文迪什实验室（沃森、克里克）“MOLECULARSTRUCTUREOFNUCLEICACIDS”故事开始1951年2月，生物大分子结构会议在意大利举行，威尔金斯在报告中展示了ＤＮＡ的Ｘ射线衍射照片，这给沃森留下了极深的印象。威尔金斯富兰克林DNA衍射图普DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸当时科学界对DNA的认识是：信息一DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）含氮碱基15【模型建构1】:组装脱氧核苷酸注意：在构建DNA模型的过程中保持脱氧核苷酸的完整性

碱基和磷酸与脱氧核糖的连接位置代表磷酸代表脱氧核糖代表4种碱基（A

T

ＧＣ）代表连接各组分的化学键P腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类问题一核苷酸的连接方式问题一脱氧核苷酸之间怎样连接？请列举尽可能多的连接方式；用4个脱氧核苷酸连接表示；小组讨论完成；问题一核苷酸的连接方式磷酸、脱氧核糖、碱基相互之间各种连接方式

问题一核苷酸的连接方式克里克仔细分析了威尔金斯的DNA晶体衍射图谱，他得到以下数据。

3.4nm2nm2nm信息二1.DNA分子具有规则的螺旋结构；2.每3.4nm形成一圈，直径为2nm;3.邻近的核苷酸之间距离为0.34nm，

每圈有10个核苷酸;信息二1.DNA分子具有规则的螺旋结构；2.每3.4nm形成一圈，直径为2nm;3.邻近的核苷酸之间距离为0.34nm，

每圈有10个核苷酸;√√√××

问题一核苷酸的连接方式1951年11月，富兰克林通过数据计算得出，每个脱氧核苷酸之间是在脱氧核糖和磷酸的部位连接。结论：磷酸与脱氧核糖交替连接；操作：请组装4个脱氧核苷酸连接而成的单链；【模型建构2】:连接脱氧核苷酸长链注意：在构建DNA模型的过程中保持脱氧核苷酸的完整性问题二DNA螺旋由几条链构成问题二DNA由几条链构成？独立思考，表述理由；问题二DNA螺旋由几条链构成一条、两条、三条、多条……问题二DNA螺旋由几条链构成沃森用两条链构建螺旋模型，与衍射图相符；克里克分析DNA的密度，表明螺旋结构确实是由 两条

多聚核苷酸链 组成的。问题三两条链之间如何连接问题三两条链之间如何连接？请列举尽可能多的连接方式；小组合作完成；信息二1.DNA分子具有规则的螺旋结构；2.每3.4nm形成一圈，直径为2nm;3.邻近的核苷酸之间距离为0.34nm，

每圈有10个核苷酸;2nm3.4nm2nm2nm问题三两条链之间如何连接碱基相连磷酸或脱氧核糖相连碱基与磷酸碱基与脱氧核糖问题四碱基之间如何连接问题四碱基之间如何连接？请列举尽可能多的连接方式；独立思考；ACGTACGTACGTAGTCCTAG同种连接同类连接不同类连接问题四碱基之间如何连接ACGT

？

？

？

？四种碱基的物化数据表明，碱基可以分为大小两种，嘌呤（A和G）稍大，嘧啶（C和T）稍小。ACGTACGTACGTACGTAGTCCTAG问题四碱基之间如何连接信息三1952年，美国的生化学家查哥夫访问剑桥大学时做了个报告。他指出：DNA中，A和T的数目相等，G和C的数目相等。而后，沃森和克里克请剑桥的数学家约翰·格里菲斯计算出A＋T的宽度与G＋C的宽度相等。多诺（J·Donohue）告诉沃森，A-T和G-C配对是靠氢键维系的。

C

T

A

G构建DNA分子模型碱基互补配对原则：A—T，C—G；沃森和克里克，又根据构建出来的模型与衍射图谱相比较，得出两条链之间是反向平行，空间结构是右手螺旋。模型构建请利用8个脱氧核苷酸构建完整的DNA分子模型；在构建模型中归纳DNA双螺旋结构的特点；DNA分子的特性：若一个DNA分子有4000个碱基对，可能的排列方式就有多少种？ＤＮＡ中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。——稳定性——多样性——特异性44000种12345678109GTCA下