人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构教课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构教课ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了DNA的结构，学习目标，当堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.结合科学史，讨论DNA双螺旋结构模型的建构过程，发展分析、归纳与概括、推理等科学思维，提升科学探索的能力；（难点）2.动手制作脱氧核苷酸链、DNA分子双链、双螺旋结构模型，培养自主学习能力和团队合作精神，提升科学探究能力；3.概述DNA的分子结构和特点，领悟生命的物质性，进一步树立结构与功能相适应的生命观念；（重点）4.DNA分子结构和特点的相关知识解决实际问题，增强社会责任感，激发投身科学事业的志向。
克里克:物理学家,对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。
沃森:生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。
背景：20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
一、DNA结构的探索过程
活动一：每个小组组装10个脱氧核苷酸连接而成的单链
材料：10个脱氧核苷酸，连接键
资料一：1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
“X”形意味着DNA分子是螺旋的
问：可以得出哪些结论？
资料二：根据所掌握的材料，沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定了。例如，在三螺旋结构模型中，他们设想由金属离子的结合力来保持多链分子内部的稳定，但这个模型很快就受到了其他科学家的质疑，因为这个模型中 DNA 含水量的理论值与实际测定值不符。
资料三：查哥夫的重要信息使沃森和克里克重获灵感，推算出正确的 DNA 双螺旋结构。与 DNA 衍射照片比较后，沃森看后不禁叹道：“ DNA 链只能是双链才会显示出这样漂亮而清晰的图！”
DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋而成的双螺旋结构。
细胞中的DNA处于液体环境中，据此推导哪一种假说更合理呢？
结论：脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧。
我们已经知道DNA是有两条链组成的，那么这两条链之间如何进行连接呢？
DNA内侧的碱基是怎样连接的？相邻两个小组的两条DNA链能直接连接在一起吗？
①相同的碱基连接 ②不同的嘌呤连接 ③不同的嘧啶连接 ④嘌呤与嘧啶连接
有以下几个假说，你更支持哪一种假说呢？
资料四：①由嘌呤和嘧啶的分子结构图，嘌呤是双环化合物，所占空间大；嘧啶是单环化合物，所占空间小；而 DNA 螺旋的直径是恒定的，约为2 nm 。
②数学家格里菲思通过计算碱基间的吸引力发现， A 吸引 T , G 吸引 C 。③查哥夫对多种生物的 DNA 做了碱基定量分析，结果如下表格。
A和T配对，G和C配对。
A与T之间有几个氢键？
C与G之间有几个氢键？
资料五：富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
DNA两条链是反向排列的。
DNA两条单链的方向是怎样的？
一个羟基(—OH)，称作3′－端
游离的磷酸基团，称作5′－端
沃森和克里克尝试构建了一个将碱基安排在双螺旋内部，脱氧核糖-磷酸骨架安排在螺旋外部的模型；在这个模型中，A与T配对，G与C配对。DNA两条链的方向是相反的。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
1953年，沃森和克里克撰写的论文在英国杂志《自然》上发表，引起极大的轰动。1962，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我们哪些启示？
★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。
活动二：构建DNA双螺旋结构模型
材料：四种多个脱氧核苷酸，连接键
2.各小组相互交流，观察所做DNA结构模型：（1）有哪些相同之处？（2）不同之处？（3）DNA是如何保持结构稳定的？
1.小组展示DNA结构模型。
（1）DNA是由 单链组成的，这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA中的 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。 排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过 连接成 ，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对。即 。
3.稳定性：外部稳定的基本骨架——磷酸和脱氧核糖交替连接形成；内部碱基对稳定——通过氢键连接，严格遵循碱基互补配对原则，加强稳定性；空间结构稳定——规则的双螺旋结构；
1.多样性：碱基对的排列顺序的千变万化。
2.特异性：碱基对的特定排列顺序。
人的遗传信息主要分布于染色体的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。
东航坠机事件中，正是利用了DNA结构与功能相适应的结构功能观，才更好的帮助搜救人员确定遇难者身份，作为高中生，我们要认真学习生物及相关技术，日后为国家做出贡献！
通过本节课内容，从小组合作构建DNA模型过程，谈谈你的所学、所获、所惑
1.关于DNA结构的叙述，正确的是（       ）A、DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架B、DNA分子中含有四种碱基，分别是A、G、U、CC、嘌呤与嘌呤之间，嘧啶与嘧啶之间通过氢键相连D、组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋而成双螺旋结构
2.用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列说法正确的是(　　)
A、最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对B、构成的双链DNA片段最多有10个氢键C、DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D、最多可构建44种不同碱基序列的DNA
3.DNA的一条单链中（A+G）/（T+C）=0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA中分别为（ ） A、0.4 0.6 B、2.5 1.0 C、0.4 0.4 D、0.6 1.0
4.一条DNA单链的序列是5’-GATACC-3’，那么它的互补链的序列是（ ）A、 5’-CTATGG-3’B、 5’-GATACC-3’C、 5’-GGTATC-3’D、 5’-CCATAG-3’