3.2DNA的結(jié)構(gòu)第2課時課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

第3章基因的本質(zhì)

第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)第2課時制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入新課DNA分子很小，雙螺旋直徑為2nm，不到成年人頭發(fā)直徑的1/30000。模型建構(gòu)可幫助我們直觀地認(rèn)識其結(jié)構(gòu)及特點。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路一）一、目的要求通過制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對DNA結(jié)構(gòu)特點的認(rèn)識和理解。二、材料用具曲別針、泡沫塑料、紙片、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路一）三、活動過程1.制作模型前先進行小組討論，進行模型的總體設(shè)計。主要解決以下問題：（1）需要選取幾種材料？

分別制成什么形狀以代表DNA的哪個組分？（2）各組分間應(yīng)當(dāng)在什么位置相互連接？（3）根據(jù)堿基互補配對原則和脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)、模型的長度，各組分的數(shù)量大致需要多少？環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路一）2.將所用材料進行預(yù)處理，用刀、剪子等工具做成約5mm厚的小片。3.制作一定數(shù)量的各種組分的模型。4.用一定方式，將分別代表磷酸、脫氧核糖和堿基的模型連接成一個個脫氧核苷酸分子，注意連接位置。5.將單個脫氧核苷酸模型在桌面上排成縱列，通過磷酸二酯鍵將它們串連成DNA分子單鏈模型。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路一）6.以做好的單鏈為模板，按照堿基互補配對原則，將其余脫氧核苷酸模型排列在已經(jīng)做好的單鏈一側(cè)（兩條鏈要反向平行），再將它們彼此縱向連接，然后將各堿基對以一定方式連接，制作成DNA分子平面模型。7.兩名同學(xué)分別握住模型兩端左右旋轉(zhuǎn)，展示DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。若組分間連接不牢導(dǎo)致模型松散，展示前可對模型各連接處進行加固。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路一）注意事項：1.事先需要計算磷酸、脫氧核糖、四種堿基、氫鍵、磷酸二酯鍵的數(shù)量，按照預(yù)估數(shù)量制作組件模型。2.選取不同顏色的紙片制作四種堿基，堿基對之間的配對方式用缺口形狀互補的方式表示。3.制作脫氧核苷酸時注意磷酸和堿基與脫氧核糖的連接位置。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路一）4.制作脫氧核苷酸鏈時要注意磷酸二酯鍵的連接位置。5.制作互補脫氧核苷酸鏈時，既要遵循堿基互補配對原則，又要注意堿基與脫氧核糖的連接位置，以確保兩條鏈反向平行。6.由平面結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)成空間結(jié)構(gòu)時，注意觀察模型的耐受情況，不必強求每10個堿基對組成一個螺旋。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路二）1.確定本組的制作計劃，并分工準(zhǔn)備各種材料。2.模型設(shè)計。繪制DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計圖，確定模型的大小，確定DNA各部分結(jié)構(gòu)的數(shù)量關(guān)系。確定用哪幾種材料來代表磷酸、脫氧核糖和堿基。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路二）3.模型制作。（1）制作脫氧核苷酸。①用自己選取的實驗材料，制作成不同形狀、不同大小和不同顏色的物體，用來代表脫氧核糖、磷酸和不同的堿基。②在脫氧核糖上標(biāo)出碳的位置，進而確定連接磷酸和堿基的位置。③將各種組件整合在一起，制作多個脫氧核苷酸模型。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路二）（2）制作DNA平面結(jié)構(gòu)模型。將脫氧核苷酸進行橫向配對連接，再將脫氧核苷酸對進行縱向連接，逐步完成DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型的制作。（3）制作DNA空間結(jié)構(gòu)模型。把DNA平面結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)一下進行固定，即可得到一個DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路二）4.根據(jù)設(shè)計圖，檢查已經(jīng)完成的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，對模型的不足之處加以修正。5.展示制作的模型，開展小組內(nèi)自評和小組間互評。環(huán)節(jié)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作（思路二）科學(xué)家構(gòu)建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，指的是兩條脫氧核苷酸鏈反向平行盤繞所形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。在真核生物中，此雙螺旋結(jié)構(gòu)多是鏈狀的，并且細胞核中的DNA與組蛋白等組成染色質(zhì)；在原核生物中，DNA為環(huán)狀，且不與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色質(zhì)；少數(shù)病毒還具有單鏈DNA。環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系1.氫鍵數(shù)目A與T之間有2個氫鍵，C與G之間有3個氫鍵，其中C—G堿基對數(shù)（或相對含量）越多，DNA分子越穩(wěn)定。環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系（1）根據(jù)堿基對數(shù)求氫鍵數(shù)氫鍵數(shù)=A—T堿基對數(shù)×2+C—G堿基對數(shù)×3一個DNA分子有1000個堿基對，其中A有240個，該DNA分子中含有______個氫鍵。2760環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系（2）根據(jù)氫鍵總數(shù)求堿基對數(shù)A與T之間有2個氫鍵，C與G之間有3個氫鍵，每個C—G堿基對比A—T堿基對多1個氫鍵。假設(shè)堿基對全為A—T，氫鍵總數(shù)與堿基對數(shù)量×2的差值，就是C—G堿基對的數(shù)量。一個DNA分子有1000個堿基對，氫鍵有2600個，該DNA分子中含有_____個G。600環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系2.堿基數(shù)目雙鏈DNA中，A=T，C=G，則嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)；任意兩個不互補堿基之和恒等，即A+G=T+C=A+C=T+G，為堿基總數(shù)的50%。某生物細胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤占18%，那么鳥嘌呤占_____。32%環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系3.比例（1）非互補堿基之和的比例在DNA雙鏈中，A=T，G=C，則（A+G）/（T+C）=1。環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系根據(jù)堿基互補配對原則可知，A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。設(shè)DNA的一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈，如圖。推論1：非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1。環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系DNA分子的一條單鏈中(A+C)/(G+T)=0.4，在其互補鏈和整個DNA分子中(A+C)/(G+T)分別是_____、_____。2.51環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系（2）互補堿基之和的比例根據(jù)堿基互補配對原則可知，A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。推論2：在雙鏈DNA中，互補堿基之和的比等于在任何一條單鏈中互補堿基之和的比。環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系DNA的一條單鏈中(A+T)/(G+C)=0.4，在其互補鏈和整個DNA分子中(A+T)/(G+C)分別是_____、_____。0.40.4環(huán)節(jié)二：DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，繪制正確的是_____。C核心總結(jié)1.某同學(xué)欲制作長度為5個堿基對、內(nèi)含2個腺嘌呤的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A.需要準(zhǔn)備18個脫氧核糖和磷酸之間的連接物B.需要準(zhǔn)備13個堿基之間的連接物C.能搭建出45種不同的DNA分子模型D.制成的模型2條脫氧核苷酸鏈反向平行課堂練習(xí)C2.從某生物組織中提取DNA進行分析，其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的46%，又知DNA的一條鏈（1鏈）所含的堿基中28%是腺嘌呤，與1鏈相對應(yīng)的2鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的（

）A.24%B.26%C.14%D.11%B課堂練習(xí)3.已知某生物的DNA含有N個堿基、n個腺嘌呤(0<n<N/2)具有如圖所示的平面結(jié)構(gòu)，下列敘述正確的