内容正文:
第二节DNA分子的结构
第二章 遗传的分子基础
学习目标 核心素养
1.概述DNA结构的主要特点。(重点、难点)
2.通过对DNA结构模型构建过程的交流讨论,认同交流合作多学科交叉在科学发展中的作用。
3.制作DNA的双螺旋结构模型。(重点、难点) 1.能相适应的观念基于对DNA结构特点的理解,形成结构与功能适应观。
2.进行DNA分子结构中的相关计算。
3.动手制作模型,培养观察能力、动手能力及空间想象能力。
资料1:1951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 。
资料2:1952年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)。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
讨论1:当时,科学家对DNA的认识是怎样的?
讨论2:沃森和克里克在构建模型的过程中,利用了他人的许多经验和成果,其中威尔金斯和同事富兰克林提供的DNA衍射图谱对他们有什么帮助?
讨论3:查可夫定量分析DNA分子的碱基组成对沃森和克里克的DNA模型构建有什么影响?
20世纪30年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。
一、DNA模型建构
碱基
A
G
C
T
磷酸
脱氧
核糖
讨论1:当时,科学家对DNA的认识:
A
C
T
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
G
脱氧核苷酸的种类
由原来认为相同的碱基进行配对,即A与A配对,T与T配对改成: A与T配对,G与C配对
讨论2:
讨论3:
由衍射图谱,推算出DNA分子呈螺旋结构。
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,能够解释A、T、G、C的数量关系,同时也能解释DNA的复制。
讨论4:上述资料中涉及到哪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?
讨论5:沃森和克里克默契配合,建构了DNA双螺旋结构模型,作为科学家合作研究的典范,在科学界传为佳话。这给予你哪些启示?
1.善于学习和借鉴他人的研究成果和经验;
2.善于与他人交流、沟通和合作;
3.大胆设想,科学推理,百折不挠,锲而不舍的精神。
物理学、生物化学、数学和分子生物学;
多学科交叉运用,推动了