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【转载】DNA分子的结构  

2013-07-23 20:32:14|  分类: 学习资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自zhxlyc《DNA分子的结构》

 

教学方法:运用科学史进行探究式教学。

教学过程:

问题引入:在必修1学过“DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链”,那么DNA是由几条脱氧核苷酸链组成?脱氧核苷酸链之间怎样连接?其分子结构怎样?

学生讨论:环状;线状;二条链;三条链……

材料一:

在20世纪40年代阿斯特伯里通过X射线结晶衍射图认为,DNA分子是多聚核苷酸分子的长链排列。在40年代末,威尔金斯的研究小组测定了DNA在较高温度下的X射线衍射,初步认识到DNA是一个螺旋形的结构。

讨论:从材料获得什么结论?提出问题是:DNA由几条脱氧核苷酸组成?

材料二:

1951年,沃森被DNA的X射线晶体衍射图分析报告吸引。他与克里克共同研究DNA的结构。虽然受到自威尔金斯和弗兰克林的报告的启发,但是,DNA具体是一个什么样的螺旋结构,是双链、三链还是四链的,沃森和克里克心中并没有谱。在不得要领的情况下,沃森与克里克认为DNA的螺旋结构应该是三螺旋,并由此展开了“搭积木”游戏式的研究。最初,沃森与克里克千辛万苦地按照他们的理解把糖和磷酸置于中间,4个碱基位于外侧,搭出了DNA三螺旋的结构。他们认为,这个模型与威尔金斯和弗兰克林提供的X衍射图比较吻合。

老师讲解:沃森和克里克将他们的最新重大成果给透露两位权威威尔金斯和弗兰克林,但是,在见到他们的所谓成果时,弗兰克林当头对这两位的成果泼了一盆凉水。弗兰克林一针见血地指出了这一成果的缺陷,这个模型过分模仿水分子。也就是说,DNA的螺旋结构并不是三螺旋。

讨论:沃森和克里克的研究是继续还是终止?

材料三:

在1953年2月14日,沃森和克里克看到一幅非常清晰的DNA晶体衍射照片。沃森不禁要叫出来:上帝!DNA链只能是双链的才会显示出这样漂亮而清晰的图!果然,在把核酸和糖放在外侧,把碱基置于中间后,1953年2月28日沃森和克里克重新摆弄出了正确的DNA双螺旋结构。1953年4月25日《自然》杂志发表了沃森与克里克的DNA双螺旋结构假说的短文。

讨论:DNA的结构一定是这样吗?这个结论准确吗?还需不需要证据证明?

材料四;

1952年春天,奥地利的访问了,沃森和克里克从剑桥大学著名生物化学家查哥夫得到信息;腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。于是,沃森和克里克又兴奋起来,他们经过紧张地工作,克服了一个个困难,终于在碱基互补配对原则的基础上,构建了DNA分子双螺旋结构模型。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X衍射照片比较时,发现两者完全相符。沃森和克里克终于完成了一项具有划时代意义的伟大工作,1962年,沃森、克里克获得了诺贝尔生理学或医学奖。

老师还学生进行小结:DNA分子的结构是怎样发现的,从这个过程中学到了什么?

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