DNA的结构——探究实践制作+DNA+双螺旋结构模型+教学设计-高一下学期生物人教版必修2.pdfVIP

第3章第2节探究实践制作DNA双螺旋结构模型教学设计

【教学目标】

1.概述DNA结构主要特点，说明DNA分子结构层次。

2.构建DNA双螺旋结构模型，培养学生动手能力与合作交流精神。

【教学重点】1.DNA结构主要特点。2.构建DNA双螺旋结构模型

【教学难点】构建DNA双螺旋结构模型

【新知探究】诚聘英才为纪念DNA双螺旋结构模型发表70周年，中国科技馆现面向全国，

招募核心科研团队，完成今年纪念性标志物的工程设计。

【岗位要求】

1.分工明确、合作默契、有创新精神的团队

2.有过硬理论基础的团队

3.有熟练现场操作能力的团队第一轮：回顾DNA结构

面试流程第一轮：

基础理论通过抢答获得积分，积分高的团队，优先选择第二轮的实验材料。

第二轮：动手实操通过现场制作和展示模型，各团队自评和互评，选出最优的两个团队，

与我馆签订聘书。

第一轮：回顾DNA结构抢答以下问题！！！

1.DNA的空间结构是什么形状？

双螺旋

2.DNA双螺旋结构的提出者是谁？

沃森、克里克

3.生物学家沃森，物理学家克里克，二人合作揭示了DNA双螺旋结构，在科学界传为佳

话，据此你有哪些启示？借鉴他人研究成果及经验、团队成员在知识背景上最好互补、兴趣

和激情、与他人沟通

【人人争先】

1.DNA的空间结构是什么形状？

2.DNA双螺旋结构的提出者是谁？3.生物学家沃森，物理学家克里克，二人合作揭示了

DNA双螺旋结构，在科学界传为佳话，据此你有哪些启示？

（二）尝试制作制作DNA双螺旋结构模型

【动手实操】

1.讨论完成分工，队长填写任务单，2分钟模型的结构元件：脱氧核糖、磷酸基团、氢

键、磷酸二酯键、腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤、其他分工情况：成员①成员②成员

③成员④成员⑤成员⑥

2.现场模型制作（10个碱基对长度），18分钟

3.团队展示，自评与互评

沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文写道：“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的机制”。科学探究永无

止境

碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢

嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的

两条链的距离是固定的。

【科学史话】你可能不知的故事DNA双螺旋结构的发现

发现的前夜

20世纪上半叶的几十年，几代科学家不懈的努力终于将遗传物质的化学本质确定为

DNA。在此基础上，玻尔（N.Bohr）、德尔布吕克（M.Delbrück）、薛定谔（E.Schrödinger）

等一批物理学家的适时加入，将物理学的新观点、思维方式和研究手段引入遗传学研究，深

深影响着战后整整一代的青年科学家，包括沃森和克里克。

克里克是一个深受薛定谔思想影响的物理学家，战后从物理学转入生物学研究。他认为，

运用物理学和化学的科学概念和精确的术语重新思考生物学的基本问题，是会有成果的。他

思考问题敏锐深刻，不停顿地思考与评论是他最大的嗜好。沃森说：“他掌握别人的资料，

并使之条理化的速度之快，令人倒吸一口冷气。”

也正因为这一点，在克里克的周围聚集了一批沃森这样的优秀青年科学家。1951年，

23岁的沃森来到英国剑桥著名的卡文迪什实验室，在那里遇到了大他12岁的克里克，开

始了现代生物学史上最动人心弦的合作。

沃森和克里克决定一起揭示DNA分子结构后，立刻确定目标：提出一个结构模型，它

既要能解释X射线衍射分析的图像，又要能阐明基因自体催化（复制）和异体催化（编码

蛋白质）等生物学性质。从物理学性质讲：根据阿斯特伯里（W.Astbury）等人的X射线

衍射分析资料，DNA是由许多亚单位叠合在一起组成的，叠层间距是0.34纳米；DNA是一

个长链分子，在整个分子线性结构中，分子的直径是衡定的。而从化学性质讲：DNA含有4

种碱基，即两种嘌呤（A和G）和两种嘧啶（C和T），以及脱氧核糖和磷酸根。一个碱基、

一个糖分子和一个磷酸根组成一个结构单位，叫核苷酸。核苷酸之间经磷酸酯键