实验04 制作DNA双螺旋结构模型（教学课件）生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦DNA双螺旋结构模型制作，通过实验将抽象的分子结构具象化，帮助学生从脱氧核苷酸组成、链间连接到双螺旋空间结构，构建从化学组成到功能的知识脉络，作为理解遗传信息储存机制的学习支架。 其亮点在于以模型构建为主线，融合生命观念（结构与功能相适应）、科学思维（建模与逻辑推理）和探究实践（分步设计与误差分析）。通过讨论碱基排列多样性、氢键维系稳定性等问题，结合课堂练习巩固结构要点，既提升学生动手与推理能力，也为教师提供完整的实践教学方案。

实验04 制作DNA双螺旋结构模型 人教版2019必修2 实验专攻 DNA作为遗传信息的载体，其双螺旋结构是分子生物学的核心基础，也是理解基因复制、遗传信息传递的关键。DNA分子的双螺旋结构微观且抽象，单纯依靠文字和图片难以直观把握其空间结构与碱基配对规律。本次实验，我们将利用简易材料亲手制作DNA双螺旋结构模型，通过搭建磷酸、脱氧核糖和碱基的连接，模拟DNA的双链结构、反向平行特点以及碱基互补配对原则，将抽象的分子结构转化为具象的实物模型。在动手实践中深化对DNA结构的理解，感受生命遗传物质的精巧与有序，开启探索DNA分子结构奥秘的实践之旅。 实验启程 实验专攻 实验目标 一、生命观念 通过制作DNA双螺旋结构模型，直观理解DNA分子的双螺旋结构特征、碱基互补配对原则，明确DNA分子的结构与功能（储存遗传信息）相适应的生命观念，认同DNA作为遗传物质的结构基础，理解遗传信息的储存机制。 二、科学思维 运用建模、分析、对比、归纳等科学方法，将抽象的DNA分子结构转化为具体物理模型，梳理DNA分子的基本组成单位、连接方式和空间结构，推理碱基互补配对原则的应用，分析模型构建中的误差原因，形成基于模型的逻辑推理能力和抽象概括能力。 三、科学探究 通过设计和制作DNA双螺旋结构模型，掌握模型构建的基本方法和技巧，提升实验设计、动手操作、模型优化和现象分析的能力，理解实验设计的科学性原则、准确性原则。 四、社会责任 结合DNA双螺旋结构的发现史和模型构建的原理，联系DNA技术在医学、育种、基因工程等领域的应用价值，认识DNA结构研究对生命科学发展的重要意义，培养严谨的科学态度、合作探究意识和学以致用的责任意识。 探究实验的基本思路 目的要求 材料用具 模型设计 交流讨论 实验专攻 探究实验 1.目的要求 2.材料用具 3.模型设计 实验专攻 探究实验 ONE 1.目的要求 通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点的认识和理解 探究实验 ONE 2.材料用具 曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等常用物品，都可用作模型制作的材料。 实验探索 ONE 3.模型设计 制作模型前首先应该进行设计，并考虑以下问题 1．分别用哪几种材料来代表组成DNA的磷酸、脱氧核糖和碱基？这3种物质是在什么部位相互连接的？怎样将这几种材料正确地连接起来？ 2．DNA中每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的？怎样将脱氧核苷酸正确地连接起来？ 3．在模型中，如何体现DNA的两条链是反向平行的？又怎样体现两条链的碱基之间互补配对？ 实验探索 ONE 3.模型设计 制作模型类型： (1)制作脱氧核苷酸模型：用自己选取的实验材料，制作不同形状，不同大小和不同颜色的物体，用来代表脱氧核糖，磷酸和不同的碱基，组装成若干脱氧核苷酸。 (2)制作脱氧核苷酸长链模型：按照一定的碱基排列顺序，将若干个脱氧核苷酸依次连起来，组成一条多核苷酸长链。在组装另一条多核苷酸长链时，方法相同。 实验探索 ONE 3.模型设计 制作模型类型： (3)制作DNA平面结构模型：按照碱基互补配对原则，将两条反向平行的脱氧核苷酸长链连接起来。 (4)制作DNA立体结构(双螺旋结构)模型：把DNA平面结构旋转一下，即可得到一个 DNA的双螺旋结构模型。 注意：(1)两条长链的核苷酸数目必须相同。(2)两条长链并排时，必须保证碱基之间能够相互配对，不能随意组装。 讨论 探究实验 实验专攻 PART O1 ONE 讨论 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？ DNA 虽然只含有 4 种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，使 DNA 储存了大量的遗传信息。 PART O1 ONE 讨论 2．DNA是如何维系它的遗传稳定性的？ （1）靠 DNA 碱基对之间的氢键维系两条链的偶联； （2）在 DNA 双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力（该点可不作为对学生的要求，教师可进行补充说明）。 PART O1 ONE 讨论 3．你能够根据DNA的结构特点，设想DNA的复制方式吗？ 不一定要求学生答出半保留复制，可以引导学生从 DNA 的结构来进行推测，如从碱基互补配对原则出发去思考。 课堂小结 实验收获 实验专攻 实验收获 本实验通过构建物理模型，将抽象的DNA双螺旋结构具象化，核心目的是掌握DNA的化学组成、空间结构及碱基互补配对原则。实验中，我们用简易材料模拟磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，按“脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→双链螺旋”逻辑搭建，遵循反向平行、A-T/G-C配对规则，成功还原DNA双螺旋核心特征。 通过实验，我们明确DNA结构要点：外侧为磷酸与脱氧核糖交替构成的基本骨架，内侧碱基互补配对，双链反向平行。部分小组出现碱基配对错误、链方向颠倒等问题，源于对DNA结构规律理解不透彻。 本次实验夯实了DNA结构理论知识，掌握了模型构建方法，体会到生命大分子的精巧性，为后续学习DNA复制、基因表达奠定了实践基础。 YOUR LOGO 课堂练习 实验闯关 实验专攻 实验闯关 1.在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是(　　) ①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键 A．①②③ B．①③② C．③①② D．①③④ B 实验闯关 2．某同学制作一双链DNA片段模型，现准备了若干不同类型的塑料片，如表。若想充分利用现有材料，那么还需准备脱氧核糖的塑料片数目是(　　) A.32   B．26   C．50  D．52 C 塑料片类别 数量/个 碱基G 10 碱基C 16 碱基A 16 碱基T 15 磷酸 52   实验闯关 3. )如图为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，下列相关叙述正确的是(　　) A．a链从左向右的碱基排列顺序和b链从右向左的碱基排列顺序相同 B．c代表氢键，碱基鸟嘌呤与腺嘌呤配对、胸腺嘧啶与胞嘧啶配对 C．d处小球代表脱氧核糖，它和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架 D．该模型中两个游离的磷酸基团都与五碳糖3′端的C原子相连 C 人教版2019 必修2 实验专攻 感谢观看