3.2 DNA的结构（教学课件）-2023-2024学年高一生物下学期任务型教学课件（2019人教版必修2）

第3章 基因的本质 第2节 DNA的结构 学习目标 1. 讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。 2. 概述DNA结构的主要特点。 思考：为什么通过DNA指纹技术就能确定谁是罪犯，还可用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定？DNA具有怎样的结构才能够储存如此庞大的遗传信息？ 1：DNA的基本单位： 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 巩固旧知 2：DNA的基本单位的组成及连接方式（同学利用模具连接）： 3：DNA的基本单位种类： 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 任务1：阅读教材48-49页思考与讨论，完善以下内容。 一：DNA双螺旋结构模型的构建 问题1：勾画出涉及的科学家及所做的贡献 问题2：常用的方法？ 问题3：理清建构DNA结构模型构建过程 荣获1962年 诺贝尔生理学或医学奖 自主学习明新知 1：20世纪30年代,科学家认识到:DNA分子的基本单位是 脱氧核苷酸 2’ 3’ 含氮碱基 磷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 1’ 4’ 5’ A G C T 2、英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林 应用X射线衍射技术获得高质量的DNA衍射图谱。 现象：DNA呈现“X”形 DNA是螺旋的 自主学习明新知 回归课本探新知 3、沃森和克里克主要以DNA衍射图谱相关数据为基础，推算DNA呈螺旋结构。 4、沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫得到了一个关键信息：DNA中A与T的数量相等，C与G的数量相等。 沃森和克里克构建了一个碱基在双链螺旋的内部，脱氧核糖-磷酸骨架在外部的模型。在这个模型中，A与T配对，C与G配对，DNA两条链的方向是相反的。 1953年，沃森和克里克在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。 自主学习明新知 问题4：完成P49的讨论题 1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。 （1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ 这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 两条链 （2）DNA的基本骨架由哪些物质组成的？它们位于DNA的什么部位呢？ 脱氧核糖和磷酸 （3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ 通过氢键连接成碱基对， 配对有一定的规律： A一定与T配对；G一定与C对配 DNA的内侧 自主学习明新知 外侧 2.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那些启示？ 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。 自主学习明新知 回归课本探新知 任务二：阅读教材50页文字，结合图示，明确并理解DNA结构特点 问题1：结构特点？3点 问题2：两条链的方向？如何区分一条链的3’端和5’端？ 游离的磷酸基团 5′－端 有一个羟基(—OH) 3′－端 3' 5' 5' 3' 任务三：写出图中1～10的名称。 1：胞嘧啶 2：腺嘌呤 3：鸟嘌呤 4：胸腺嘧啶 5：脱氧核糖 6：磷酸 7：胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8：碱基对 9：氢键 10：一条脱氧核苷酸链的片段 基础检测促理解 任务四：画出5’-GATACC-3’的互补链。要求体现出DNA分子的结构特征 G A T A C C C T A T G G 5’ 3’ 5’ 3’ 2.制作脱氧核苷酸模型 3.制作脱氧核苷酸长链模型： 4.制作DNA平面结构模型： 5.制作DNA立体结构模型： 任务五：阅读课本51页，小组合作根据提供材料制作模型并展示 四种碱基 1.用不同彩色纸板剪成6种不同形状，分别代表磷酸、脱氧核糖、4种碱基(数量各若干)。 脱氧核糖 磷酸 某同学想制作一段具有20对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要： (1)代表磷酸的园形纸片几个？ (2)代表四种碱基的长方形纸片几个？ (3)代表脱氧核糖的五边形纸片几个？ (4)最多可组装出几种该DNA片段模型？ 40 40 40 420 任务六：完成以下问题 应用经验解问题 任务七：结合制作模型过程，小组合作完成51页讨论 2.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？ 3.为什么每个DNA结构模型都与众不同？ 碱基（对）/脱氧核苷酸的数量不同、排列顺序的千变万化 ①外部稳定的基本骨架——磷酸和脱氧核糖交替连接形成 ②内部碱基对稳定——通过氢键连接，遵循碱基互补配对原则 ③空间结构稳定——规则的双螺旋结构 每个DNA碱基（对）排列顺序是特定的 1.DNA只含有4种脱氧