3.2 制作DNA双螺旋结构模型 课件（共19张PPT）

(共19张PPT)
探究·实践 制作DNA双螺旋结构模型
此处添加副标题内容
2021年9月4日，第八批志愿军烈士遗骸回到了祖国的怀抱。铁血今犹在，山河已无恙，人民英雄永垂不朽！
让“无名”烈士变“有名” DNA鉴定是身份确认“金标准”
用于研究人类的起源、不同生物的亲缘关系
案件侦破
你能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
亲子鉴定
为什么小小的DNA能够帮助“无名”英烈找到亲人？
为什么无声的DNA却可以让证物“开口”指认真凶？
一分子磷酸基团
一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
基本
单位
脱氧核苷酸
化学
组成
活动一：绘制脱氧核苷酸结构简图
任务要求：利用上述图形，画出一个脱氧核苷酸的结构简图
DNA
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
含氮碱基
磷酸基团
1’
2’
3’
4’
5’
脱氧
碳糖
A T C G
碱基种类：
活动一：绘制脱氧核苷酸结构简图
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
P
A
脱氧
核糖
P
C
脱氧
核糖
胞嘧啶脱氧核苷酸
P
P
T
G
脱氧
核糖
脱氧
核糖
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
活动二：绘制DNA分子平面结构图
任务要求：利用4种脱氧核苷酸，画出两个碱基对的DNA分子平面结构图。
脱水缩合
问题1:脱氧核苷酸是如何连接成链的？
3’，5’-磷酸二酯键
问题2:DNA双链是如何组合的？
两条链同向组合类型
两条链反向组合类型
提示①回忆磷脂双分子层结构中亲水的头部和疏水的尾部如何排列？提示②脱氧核糖和磷酸具有亲水性，碱基是疏水性。提示③DNA首尾两端的X射线衍射图谱是相同的。问题2:DNA双链是如何组合的？活动二：绘制DNA分子平面结构图
沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型中，相邻碱基对之间的夹角是36°，双链沿中心轴旋转一周的上下垂直距离为3.4 nm，而上下两相邻碱基对之间的垂直距离为0.34 nm。
活动三：构建DNA双螺旋结构模型
资料分析
思考：DNA分子在旋转一周的空间内共形成多少个碱基对？
10个碱基对
活动三：构建DNA双螺旋结构模型
元件 数目（个） 元件 数目（个）
脱氧核糖 磷酸
含氮碱基 A： T： C： G： 氢键
脱氧核糖 与碱基连接 化学键 脱氧核糖 与磷酸连接 化学键
①计算搭建10个碱基对DNA分子所需要的元件种类及数目
20
20
n
n
m
m
注：n+m=10
2n+3m
38
20
活动三：构建DNA双螺旋结构模型
②完善搭建DNA双螺旋结构模型的方案
问题1：分别用哪几种材料代表组成DNA的磷酸、
脱氧核糖和碱基？如何将它们正确连接？
问题2：怎样将脱氧核苷酸正确连接起来？
问题3：在模型中，如何体现DNA的两条链反向平行？
又怎样体现两条链的碱基之间互补配对？
问题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？
碱基的排列顺序却是千变万化的，体现了DNA的多样性
问题2：为什么每个DNA模型都与众不同？不同生物的DNA是否也不同？
每个DNA模型中碱基的排列顺序都是特定的。
不同生物的DNA也不同，体现了DNA的特异性
问题3：DNA是如何维系它的遗传稳定性？
碱基对之间的氢键维持了DNA的双链结构，
且GC含量越高氢键越多DNA结构越稳定。
1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，引起了极大轰动。1962年，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。
历史回溯
活动四：猜想DNA复制的方式
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制”。
思考：碱基互补配对原则暗示DNA复制机制可能是怎样的？
推荐理由：认识一件事物，最好的方式是从它的历史开始，才能看清它当下的真实面貌，才能为它未来的走向寻到踪迹，而《基因传》正是这么一本书。让我们一起走进DNA的前世今生。