内容正文:
人教版必修二
《遗传与进化》
第三章 基因的本质
第二节
授课人 / 一起做生物课件
DNA的结构
The structure of DNA
学习目标
生命观念
了解DNA结构特点体现了生命的物质性,认同DNA结构与功能相适应的观念。
科学思维
理解并掌握DNA分子的结构特点,并掌握有关的计算规律。
社会责任
在DNA结构的认识过程中,充分体现了科学家们痴迷科学、崇尚真理的科学精神。
科学探究
DNA结构模型的构建可以提高学生探究能力、合作能力和动手能力。
课程导入
英雄无名变有名,DNA寻亲技术,英雄山上再立起45座英雄的丰碑!
视频来源:济南广播电视台
课程导入
?
DNA寻亲技术为何可以通过鉴定DNA找到亲人?
Image by Vectorarte on Freepik
DNA寻亲
联系上一节新课,DNA为什么可以做为遗传物质,它又是如何决定生物性状的呢,我们根据结构决定功能的生命规律,我们首先要了解它的结构。
回顾旧知
1
DNA的中文全称
2
DNA的组成元素
脱氧核糖核酸
C、H、O、N、P
3
DNA的基本组成单位
_____________,每分子基本单位是由一分子_____、一分子_______和一分子_______构成,其中碱基的种类有__________。
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
含氮碱基
A、T、C、G
磷酸
4
DNA是由_______________通过_________连接而成的长链。
脱氧核糖核苷酸
磷酸二酯键
DNA双螺旋结构模型的构建
01
科学家认识到:组成DNA的基本单位_____________,其化学组成包括__________________。
四种脱氧核苷酸
磷酸、碱基和脱氧核糖
20世纪30年代
资料一
模型建构一 | 脱氧核苷酸的结构
含氮碱基
P
脱氧
核糖
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
DNA双螺旋结构模型的构建
01
富兰克林 & 威尔金斯
资料二
富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张X射线衍射图谱,他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
模型建构二 | 推出DNA呈螺旋结构
“X”形意味着DNA分子是螺旋的
翻转
180°
?
思考:DNA分子由几条链构成?
R. E. Franklin
M. Wilkins
DNA双螺旋结构模型的构建
01
思考:DNA分子由几条链构成?
?
沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构,但都被否定了。
资料三
富兰克林数学计算
若DNA为三条链,则含水量约为样品的1/10
若DNA为两条链,则与样品实际含水量相符
资料四
二战后,科学家利用电子显微镜测定了DNA分子的直径约为2nm。相邻两核苷酸间距相等,并得出DNA是双链的结论。
电子显微镜测定DNA分子直径
三螺旋
双螺旋
DNA双螺旋结构模型的构建
01
资料五
碱基疏水,磷酸亲水,DNA在细胞中始终处于水环境中。
得出
碱基在DNA螺旋结构的内侧,磷酸在外侧
资料六
查歌夫
1952年,奥地利生物化学家查歌夫来到沃森和克里克的实验室,两人得到了一个关键信息:在DNA分子中,腺嘌呤(A)的总量总是等于胸腺嘧啶(T),鸟嘌呤(G)总是等于胞嘧啶(C)。
E.chargaff
推测:A与T配对 C与G配对
这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
DNA双螺旋结构模型的构建
01
资料七
沃森 & 克里克
1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文发表在英国《自然》杂志上。
沃森 & 克里克 & 威尔金斯
资料八
1962年,沃森、克里克、威尔金斯三人共享了当年的诺贝尔生理与医学奖,获奖理由为发现DNA为双螺旋分子结构。
沃森和克里克搭建的DNA 双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构模型的构建
01
沃森和克里克黙契配合,发现DNA双螺旋结构的过程,在科学界传为佳话,他们也因此获得了诺贝尔奖。从他们的这种工作方式给你哪些启示?
沃森(左)和克里克(右)
1
要有合作探究的意识
2
要坚持不懈地探索
3
要善于吸收别人的成果,博采众长
4
要选择科学的研究方法
图源网络
Watson
Crick
Nobel Prize
DNA的结构
02
结合DNA的平面结构和立体结构总结DNA分子特点
?
DNA立体结构
DNA平面结构
(1)DNA分子是由__条单链组成的,这两条链按_______方式盘旋成______结构。
两
反向平行
双螺旋
(2)DNA分子中的_____和_______交替连接,排列在外侧,构成________;____排列在内侧。
磷酸
脱氧核糖
基本骨架
碱基
DNA的结构
02
结合DNA的平面结构和立体结构总结DNA分子特点
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DNA立体结构
DNA