第3章第2节DNA的结构 学案 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2_第1页
第3章第2节DNA的结构 学案 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2_第2页
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文档简介

DNA的结构（学案）学习目标：（1）通过科学史资料论证，运用模型构建和演绎与推理的方法，构建DNA的结构模型，培养一定的探究能力和科学思维，最终掌握DNA的双螺旋结构。（2）通过模型构建过程中的讨论和交流，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。一、多核苷酸链模型的构建科学史1：20世纪初，科赛尔通过一系列实验探明核酸由碱基（含氮的杂环化合物嘌呤或嘧啶的衍生物）、磷酸和糖组成。1910年他被授予诺贝尔医学奖。科学史2：20世纪30年代初，费伯斯.列文对核酸的化学组成有了较全面的认识。他经过多年的核酸分解实验提出：一分子碱基（嘌呤或嘧啶）加上一分子核糖或脱氧核糖组成一个核苷，核苷再加上一分子磷酸，组成一个核苷酸，并提出著名的“四核苷酸假说”。DNA就是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。请大家根据科学史构建出脱氧核苷酸的结构模型。科学史3：20世纪30年代，英国化学家托德提出DNA中每个核苷酸的脱氧核糖（3号碳）与另外一个核苷酸的磷酸连接在一起（即磷酸二酯键），形成糖——磷酸骨架。进而构建出四种脱氧核苷酸连接形成的脱氧核苷酸链的模型。科学史4：1951年，英国物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林运用X射线衍射技术，拍摄到了一张高质量的DNA衍射图谱。弹簧和激光笔的模拟实验：沃森和克里克以该照片的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构，从下往上数，上下各有5条水平“层次”线被均匀隔开，但一边只有4个斑点，缺少了第4层线上的斑点。研究表明，这是因为另一条螺旋干扰。二.构建DNA双螺旋结构——2.1探究磷酸和碱基的排列方式问题：磷酸和碱基作为脱氧核苷酸的两侧，在双链DNA中是如何排列的？谁排列在外侧，谁排列在内侧呢？请大家拼出所有可能的双链情况。（使用第①套模型）科学史5：沃森认为，如果碱基在内侧，四种不规则的碱基序列如何排列在一起，这个问题很难解决。所以沃森坚持认为：DNA双螺旋结构中碱基排列在外，磷酸排列在内侧。二.构建DNA双螺旋结构——2.2探究碱基之间的连接方式科学史6：化学家多诺霍指出：嘌呤均为双环，嘧啶均为单环。科学史7：英国物理学家威尔金斯计算出DNA分子螺旋的直径与长度，电镜下DNA的平均直径为2nm。猜想：________________________________________________。科学史8：1950年，奥地利生化学家查哥夫发现，无论在哪种生物的DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。科学史9：沃森和克里克通过分析碱基的结构式，发现由两个氢键连接的腺嘌呤——胸腺嘧啶对竟然和由三个氢键连接的鸟嘌呤——胞嘧啶对有着相同的形状。结论：___________________________。请大家根据配对关系重新构建DNA双链模型。（第②套模型）二、构建DNA双螺旋结构——2.3探究DNA双链的方向性科学史9：富兰克林做DNA的X射线衍射实验时,将DNA晶体上下颠倒180度，形成的X衍射图谱仍然

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