基因的本質
(1)沃森和克里克開始研究dna結構時,科學界對dna已有的認識是什么?
(dna分子是以4種脫氧核苷酸為基本單位連接而成的長鏈,呈螺旋結構。)
(2)沃森、克里克在前人已有的認識上,采用什么方法研究dna結構?(模型建構。)
(3)沃森和克里克先后分別提出了怎樣的模型?
(a、螺旋結構(三螺旋、雙螺旋):堿基位于外部;b、雙螺旋結構:磷酸-脫氧核糖位于外部,堿基位于內部,相同堿基配對;c、雙螺旋結構:磷酸-脫氧核糖(骨架)位于外部,堿基a-t,g-c配對,位于內部。)
教師引導,學生根據資料信息利用模型盒嘗試構建dna結構模型
(1)組裝一個脫氧核苷酸模型:(注意三種物質的連接位置)
(2)組裝脫氧核苷酸長鏈:
(學生閱讀資料:磷酸-脫氧核糖骨架排列在外側,推測脫氧核苷酸之間通過磷酸-脫氧核糖相互連接)
(3)構建脫氧核苷酸雙鏈
學生根據自己對dna結構的已有認識,可能有同學構建如下雙鏈模型:
教師提示學生進行自檢、組內和組間互評,發現問題:磷酸-脫氧核糖骨架應排列在外側,而堿基位于雙鏈內部。并由學生提出解決方案:一條脫氧核苷酸鏈不動,互補鏈旋轉180度。改進后的模型如下:
學生觀察新模型后,提出作為遺傳物質的dna分子必須具有穩定性,而該模型不能保證dna結構的穩定性,提出修改方案: a-t堿基對與g-c堿基對具有相同的形狀和直徑,讓讓a與t配對,g與c配對,組成的dna分子才具有穩定的直徑。再次改進模型如下:
(4)學生構建dna的立體結構:雙螺旋結構模型。
6.3 dna分子結構的主要特點
學生對制作的模型進行自評、組內和組間評價后,觀察不同dna 雙螺旋模型的共同點,總結dna分子雙螺旋結構的主要特點:
(1)兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構;
(2)外側為脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架;
(3)內側為氫鍵連接形成的堿基對,以堿基互補配對原則配對。
6.4 dna分子結構具有特異性和多樣性
通過對比各小組制作的dna模型,發現不同dna 分子的結構并不盡相同,差異表現在dna雙鏈堿基對的排列順序不同,堿基排列順序的千變萬化構成dna分子的多樣性,而特定的堿基排列順序構成每一個dna分子的特異性。dna分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。
6.5 dna分子雙螺旋結構中四種堿基的數量關系
記錄本小組制作的dna模型中四種堿基的數量,并將幾個小組的結果進行合并,統計、歸納雙鏈dna分子中四種堿基數量的比例關系。
6.6 情感教育提升
在資料分析、模型制作基礎上,教師引導學生思考、討論:與同時代的科學家相比,沃森和克里克最終取得成功的原因是什么?