高中生物-DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)課件設(shè)計(jì)

DNA分子的結(jié)構(gòu)重走科學(xué)之路，體驗(yàn)探究歷程1制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型2概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)3普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》第三章第二節(jié)DNA應(yīng)該有怎樣的結(jié)構(gòu)，才能擔(dān)當(dāng)遺傳物質(zhì)的重任？能攜帶遺傳信息能夠自我復(fù)制傳遞信息能夠讓遺傳信息得到表達(dá)以控制細(xì)胞活動(dòng)能夠突變并保留突變故事背景倫敦國(guó)王學(xué)院的威爾金斯、富蘭克林實(shí)驗(yàn)室X射線衍射法研究DNA晶體結(jié)構(gòu)故事背景

加州理工學(xué)院的萊納斯·

鮑林實(shí)驗(yàn)室通過模型構(gòu)建研究DNA結(jié)構(gòu)并且已經(jīng)用該方法發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的α螺旋故事背景劍橋的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室（沃森、克里克）“MOLECULARSTRUCTUREOFNUCLEICACIDS”故事開始1951年2月，生物大分子結(jié)構(gòu)會(huì)議在意大利舉行，威爾金斯在報(bào)告中展示了ＤＮＡ的Ｘ射線衍射照片，這給沃森留下了極深的印象。威爾金斯富蘭克林DNA衍射圖普DNA的基本組成單位——脫氧核苷酸當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)是：信息一DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，4種脫氧核苷酸分別含有A、T、C、G四種堿基。DNA的基本組成單位——脫氧核苷酸磷酸脫氧核糖腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）含氮堿基15【模型建構(gòu)1】:組裝脫氧核苷酸注意：在構(gòu)建DNA模型的過程中保持脫氧核苷酸的完整性

堿基和磷酸與脫氧核糖的連接位置代表磷酸代表脫氧核糖代表4種堿基（A

T

ＧＣ）代表連接各組分的化學(xué)鍵P腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類問題一核苷酸的連接方式問題一脫氧核苷酸之間怎樣連接？請(qǐng)列舉盡可能多的連接方式；用4個(gè)脫氧核苷酸連接表示；小組討論完成；問題一核苷酸的連接方式磷酸、脫氧核糖、堿基相互之間各種連接方式

問題一核苷酸的連接方式克里克仔細(xì)分析了威爾金斯的DNA晶體衍射圖譜，他得到以下數(shù)據(jù)。

3.4nm2nm2nm信息二1.DNA分子具有規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)；2.每3.4nm形成一圈，直徑為2nm;3.鄰近的核苷酸之間距離為0.34nm，

每圈有10個(gè)核苷酸;信息二1.DNA分子具有規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)；2.每3.4nm形成一圈，直徑為2nm;3.鄰近的核苷酸之間距離為0.34nm，

每圈有10個(gè)核苷酸;√√√××

問題一核苷酸的連接方式1951年11月，富蘭克林通過數(shù)據(jù)計(jì)算得出，每個(gè)脫氧核苷酸之間是在脫氧核糖和磷酸的部位連接。結(jié)論：磷酸與脫氧核糖交替連接；操作：請(qǐng)組裝4個(gè)脫氧核苷酸連接而成的單鏈；【模型建構(gòu)2】:連接脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈注意：在構(gòu)建DNA模型的過程中保持脫氧核苷酸的完整性問題二DNA螺旋由幾條鏈構(gòu)成問題二DNA由幾條鏈構(gòu)成？獨(dú)立思考，表述理由；問題二DNA螺旋由幾條鏈構(gòu)成一條、兩條、三條、多條……問題二DNA螺旋由幾條鏈構(gòu)成沃森用兩條鏈構(gòu)建螺旋模型，與衍射圖相符；克里克分析DNA的密度，表明螺旋結(jié)構(gòu)確實(shí)是由 兩條

多聚核苷酸鏈 組成的。問題三兩條鏈之間如何連接問題三兩條鏈之間如何連接？請(qǐng)列舉盡可能多的連接方式；小組合作完成；信息二1.DNA分子具有規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)；2.每3.4nm形成一圈，直徑為2nm;3.鄰近的核苷酸之間距離為0.34nm，

每圈有10個(gè)核苷酸;2nm3.4nm2nm2nm問題三兩條鏈之間如何連接堿基相連磷酸或脫氧核糖相連堿基與磷酸堿基與脫氧核糖問題四堿基之間如何連接問題四堿基之間如何連接？請(qǐng)列舉盡可能多的連接方式；獨(dú)立思考；ACGTACGTACGTAGTCCTAG同種連接同類連接不同類連接問題四堿基之間如何連接ACGT

？

？

？

？四種堿基的物化數(shù)據(jù)表明，堿基可以分為大小兩種，嘌呤（A和G）稍大，嘧啶（C和T）稍小。ACGTACGTACGTACGTAGTCCTAG問題四堿基之間如何連接信息三1952年，美國(guó)的生化學(xué)家查哥夫訪問劍橋大學(xué)時(shí)做了個(gè)報(bào)告。他指出：DNA中，A和T的數(shù)目相等，G和C的數(shù)目相等。而后，沃森和克里克請(qǐng)劍橋的數(shù)學(xué)家約翰·格里菲斯計(jì)算出A＋T的寬度與G＋C的寬度相等。多諾（J·Donohue）告訴沃森，A-T和G-C配對(duì)是靠氫鍵維系的。

C

T

A

G構(gòu)建DNA分子模型堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A—T，C—G；沃森和克里克，又根據(jù)構(gòu)建出來(lái)的模型與衍射圖譜相比較，得出兩條鏈之間是反向平行，空間結(jié)構(gòu)是右手螺旋。模型構(gòu)建請(qǐng)利用8個(gè)脫氧核苷酸構(gòu)建完整的DNA分子模型；在構(gòu)建模型中歸納DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；DNA分子的特性：若一個(gè)DNA分子有4000個(gè)堿基對(duì)，可能的排列方式就有多少種？ＤＮＡ中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則不變。DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序?！€(wěn)定性——多樣性——特異性44000種12345678109GTCA下