内容正文:
第三单元
基因的本质
第二课 DNA的结构
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2、通过制作DNA双螺旋结构模型,分析DNA的化学组成、平面结构及立体结构,领悟构建模型在科学研究中的应用。(科学思维)
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3、通过模型构建过程中的反复猜测和求证,培养学生严谨的逻辑思维能力和科学探究精神。(科学探究)
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4、结合DNA分子的特异性链接实际应用,如亲子鉴定、案件侦破等等,形成科学发展更应服务于社会生活的观念。(社会责任)
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1、通过搜集DNA结构模型建立过程的资料并进行交流和讨论,通过分析DNA的结构与其蕴藏遗传信息的功能相适应的特点树立结构与功能相适应的观念。(生命观念)
01
学习目标
为什么可以用DNA来鉴定遇难者的身份?DNA怎样的结构特点使其具有如此重要的功能特性?
DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基。
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磷酸二酯键(脱氧核糖的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键)连接。
活动一:请根据信息一,用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长链
资料一
DNA结构模型的构建
…
P
A
P
T
P
G
P
C
P
G
P
C
脱氧核苷酸长链
DNA结构模型的构建
沃森和克里克听取富兰克林关于DNA结构的报告后,先后建立了单链模型和三股模型,结果都以失败告终。后来他们在看到威尔金斯提供的一些最新的X射线照片,几乎可以确定DNA是规则的双螺旋结构。
活动二:对DNA两条脱氧核苷酸单链的连接方式作出假设并根据以下信息,分析哪个假设是正确的。
资料二
DNA结构模型的构建
1、碱基是疏水性的,而脱氧核糖和磷酸具有亲水性
2、细胞中的DNA处于液体环境中
内侧
外侧
20世纪50年代初,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DNA中碱基的规律
资料三
DNA结构模型的构建
分析表格数据,你能发现什么规律?
活动三:小组成员一只手模拟磷酸搭在另一个人的肩膀上连接成单链,另一只手侧平举掌心向前模拟碱基,尝试两条链上的碱基进行牵手配对,探究两条链相连的方向。
DNA结构模型的构建
反向平行相连
活动四:小组成员一只手模拟磷酸搭在另一个人的肩膀上连接成单链,另一只手侧平举掌心向前模拟碱基,尝试两条链上的碱基进行牵手配对,探究两条链相连的方向。
DNA结构模型的构建
DNA的结构特点
根据构建的DNA双螺旋结构模型,归纳DNA结构的特点,完成下列表格的填写
基本组成元素 。
组成物质 , , 。
基本组成单位
,共4种
整体结构 有两条链按 方式盘旋成 。
结构特点 外侧 由 和 交替连接组成基本骨架
内侧 碱基之间通过氢键连接;遵循 原则,即T( )一定与 配对,C( )一定与
配对。
C、H、O、N、P
磷酸
脱氧核糖
碱基
鸟嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸
反向平行
双螺旋结构
碱基互补配对
磷酸
脱氧核糖
胸腺嘧啶
A
胞嘧啶
G
拓展探究
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
观察DNA结构模型,思考如下问题:
1、DNA只含有4种脱氧核苷酸,它为什么能够储存足够量的遗传信息?
2、为什么每个DNA结构模型都与众不同?不同生物的DNA是否也不同?
3、DNA是如何保持结构稳定的?
DNA的碱基排列顺序是千变万化的,因此能够储存大量的遗传信息,这体现了DNA的多样性
每个DNA结构模型的碱基排列顺序都是特定的。不同生物DNA的碱基排列顺序也不同,这体现了DNA的特异性。
碱基对之间的氢键维系DNA的双链结构,保持结构的稳定。
与生活的联系
2021年7月,新冠病毒变异株 Delta 在中国南京、扬州、郑州等地区暴