内容正文:
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
第1课时 DNA的结构
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环节一:DNA双螺旋结构模型的构建
1.DNA是由几条链构成的? 它具有怎样的立体结构?
2.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的? 它们分别位于DNA的什么部位?
3.DNA中的碱基是如何配对的? 它们位于DNA的什么部位?
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环节一:DNA双螺旋结构模型的构建
沃森和克里克默契配合,揭示了DNA的双螺旋结构,是科学家合作研究的典范,在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示?
要善于利用他人的研究成果和经验;要善于与他人交流、合作,闪光的思想是在交流与碰撞中获得的;研究小组成员在知识背景上最好是互补的;对所从事的研究要有兴趣和激情;等等。
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环节二:DNA的结构(思路一)
1.DNA的基本单位——脱氧核苷酸
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环节二:DNA的结构(思路一)
2.脱氧核苷酸长链
磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的3'-C连接形成磷酸二酯键。多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接形成DNA分子的一条链。
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环节二:DNA的结构(思路一)
小组成员合作,模拟脱氧核苷酸之间的连接方式,小组成员连接成一条脱氧核苷酸长链。
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环节二:DNA的结构(思路一)
(1)观察队伍中各成员的方向,脱氧核苷酸长链是否具有方向性?
提示:每条脱氧核苷酸长链的一端有一个游离的磷酸基团,由于磷酸基团连接在脱氧核糖的5'-C上,因此这一端称为5'-端。长链的另一端有一个羟基,由于羟基连接在脱氧核糖的3'-C上,因此这一端称为3'-端。因此,脱氧核苷酸长链就有了方向性,一端为5'-端,另一端为3'-端。
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环节二:DNA的结构(思路一)
(2)同一条脱氧核苷酸链的相邻碱基之间由什么连接?
提示:同一条脱氧核苷酸链的相邻碱基之间由脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接。
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环节二:DNA的结构(思路一)
3.DNA的结构
(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
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环节二:DNA的结构(思路一)
(2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
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环节二:DNA的结构(思路一)
双链DNA中有几个游离的磷酸基团?
1个磷酸基团与几个脱氧核糖相连?
DNA双链中,连接两个配对碱基的是什么?
提示:2个。
提示:1个磷酸基团与2个或1个脱氧核糖相连。
提示:氢键。
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环节二:DNA的结构(思路一)
1个脱氧核糖与几个磷酸相连?
双链DNA的平面结构和双螺旋结构哪个更稳定?
提示:1个脱氧核糖与2个或1个磷酸相连。
提示:双螺旋结构更稳定。
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环节二:DNA的结构(思路一)
碱基互补配对原则
美国科学家鲍林进一步完善了DNA双螺旋结构模型,指出存在于鸟嘌呤和胞嘧啶之间的是3个氢键,而不同于腺嘌呤和胸腺嘧啶之间的2个氢键。
氢键越多,结构越稳定,即含G—C碱基对的比例越大,DNA的结构越稳定。
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环节二:DNA的结构(思路二)
阅读教材相关内容,了解DNA 分子独特的双螺旋结构,并整理成表格。
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环节二:DNA的结构(思路二)
结合DNA的平面结构和空间结构示意图,讨论解决问题。
1.DNA的基本单位是脱氧核苷酸,有同学说图中①②③构成一个脱氧核苷酸,有同学说②③④也是一个脱氧核苷酸,这两种观点是否正确?
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环节二:DNA的结构(思路二)
2.DNA是由两条脱氧核苷酸长链构成的,如何确定一条脱氧核苷酸链的两端? 两条单链的方向是否相同?
结合DNA的平面结构和空间结构示意图,讨论解决问题。
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环节二:DNA的结构(思路二)
3.DNA的基本骨架是由什么构成的? DNA的内部碱基是如何配对的?
结合DNA的平面结构和空间结构示意图,讨论解决问题。
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环节二:DNA的结构(思路二)
4.每个DNA分子中有几个游离的磷酸基团? 磷酸数∶脱氧核糖数∶含氮碱基数的比例是多少?
结合DNA的平面结构和空间结构示意图,讨论解决问题。
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环节二:DNA的结构(思路二)
5.DNA中所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团吗?
结合DNA的平面结构和空间结构示意图,讨论解决问题。
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环节二:DNA的结构(思路二)
6.DNA分子中碱基对的种类影响DNA的稳定性吗?
结合DNA的平面结构和空间结构示意图,讨论解决问题。
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环节二:DNA的结构(思路二)
1.数量关系
每个DNA分子中,游离的磷酸基团有两个;A—T碱基对有两个氢键,G—C碱基对有三个氢键;脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数。
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环节二:DNA的结构(思路二)
2.位置关系
单链中相邻的碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧