内容正文:
坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑,以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人,你知道为什么将它作为高科技的标志吗?
之所以作为高科技园区标志,是因为它的出现标志着生物学的研究从细胞层次进入分子的层次,具有里程碑式的意义。
问题探讨
DNA的结构
自主学习
阅读必修二教材P48-51页,完成导学案P47-48页的自主学习内容;(3min)
DNA的结构?
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沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。
沃森和克里克撰写的论文在英国《自然》杂志上刊载,引起了极大的轰动
在DNA中,腺嘌呤(A)=胸腺嘧啶(T),鸟嘌呤(G)=胞嘧啶(C)
富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1951年
1952年
1953年
1962年
威尔金斯、富兰克林
查哥夫
沃森、克里克
沃森、克里克、
威尔金斯
20世纪20年代
DNA是以4种脱氧核苷酸为单位链接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A/G/C/T;
二、制作DNA双螺旋结构模型
了解了科学家提出的基础知识
请用道具模仿构建DNA的双螺旋结构模型
构建模型的要点提示:
先构建脱氧核苷酸,再构建脱氧核苷酸链,然后构建DNA结构的平面模型;最后构建其立体结构。
思考并回答P49页的讨论的问题:
合作•讨论(6min)
(1)道具中白色圆球代表什么?黑色圆柱代表什么?
(2)红色、蓝色、绿色和黄色圆柱分别代表什么?
(3)他们分别代表了哪4种脱氧核糖核苷酸?
(4)计算8个碱基对所需要的道具是多少?
(5)DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?
(6)DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位呢?
(7) DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?
(8)总结出DNA双螺旋结构特点?
(9)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。
(1)DNA分子的基本单位是:4种脱氧核苷酸
三、DNA的结构
脱氧核糖核苷酸
磷酸
碱基
3′
2′
1′
4′
CH2
O
OH
H
H
H
H
H
5′
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磷酸二酯键
(2)DNA分子的一条链之间是通过磷酸二酯键连接的
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游戏
以身体的躯干为脱氧核糖,右手代表磷酸,左手代表碱基,右手搭在前面同学的肩膀上组成脱氧核苷酸链。思考如果按照上述步骤完成,需要如何做才能构成DNA的双链的平面结构?
DNA的两条链反向平行
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(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。
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(4)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
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碱基排列在内侧
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(5)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
DNA的结构
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(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;
(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。
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1.某DNA片段的一条单链的核苷酸顺序为:5’-ATGCCTGA-3’,则其互补链的序列为( )
A.5’-ATGCCTGA-3’ B.5’-TCAGGCAT-3’
C.5’-TACGGACT-3’ D.5’-UCAGGCAU-3’
B
四、课堂练习
2.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA结构构建方面的突出贡献的说法中,正确的是( )
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现A量等于T量、C量等于G量
B
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3.下面是DNA的分子的结构模式图说出图中1-10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
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脱氧核苷酸 8碱基对 9氢键
10一条脱氧核苷酸链的片段
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五、课堂总结
阅读课本P51相关知识,体会模型构建过程,思考:
1.DNA只含有4种脱氧核昔酸,它为什么能够储存足够量的遗传信息?
2.DNA是如何维系它的遗传稳定性的?
3.你能够根据DNA的结构特点,设想DNA的复制方式吗?