DNA分子的结构-课件2.ppt

1、DNA分子的结构DNA双螺旋结构模型的构建 叶县三高 吕国奇 学习目标；概述DNA分子结构的主要特点。重点：DNA分子结构的主要特点。上一节我们证明了DNA是生物的遗传物质，作为遗传物质DNA分子是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的呢?这就需要我们首先弄清楚DNA的结构。DNA的结构到底是怎样的呢？又有怎样的特点?科学家是怎样发现的呢?下面就让我们先认识几位科学家，并跟他们一起构建DNA的结构吧。薛定谔 奥地利物理学家（18871961）概率波动力学的创始人。1944年，薛定谔著生命是什么一书，试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性。这本书使许多青年物理学家开始注意生命科学中

2、提出的问题，引导人们用物理学、化学方法去研究生命的本性，使薛定谔成为蓬勃发展的分子生物学的先驱。威尔金斯莫里斯威爾金斯，CBE，FRS（英語：Maurice Hugh Frederick Wilkins，1916年12月15日2004年10月5日，出生於紐西蘭）是一位英國分子生物學家，專注於磷光、雷達、同位素分離與X光繞射等領域。其在倫敦國王學院期間解開了DNA分子結構，以及一些相關研究，使其與佛朗西斯克里克、詹姆斯沃森共同獲得了1962年的諾貝爾生理學或醫學獎1。他在國王大學的同事羅莎琳富蘭克林，也是這項研究的主要貢獻者之一，但因病逝世，無緣得獎。罗莎琳埃尔西富兰克林（Rosalind El

3、sie Franklin，1920年7月25日1958年4月16日），是一位英国物理化学家与晶体学家。她所做的研究，专注于DNA、病毒、煤炭与石墨等物质的结构。其中她所拍摄的DNA晶体衍射图片“照片51号”，以及关于此物质的相关数据，是詹姆斯华生与佛朗西斯克里克解出DNA结构的关键线索。此后她也领导了关于烟草镶嵌病毒与小儿麻痹病毒的研究。1958年，富兰克林因支气管肺炎及卵巢癌逝世。2003年，伦敦国王学院将一栋新大楼命名为“罗莎琳威尔金斯馆”以纪念她与同事莫里斯威尔金斯的贡献。罗莎琳.富兰克林沃森与克里克詹姆斯詹姆斯沃森沃森(1928(1928)WatsonWatson，JamesJames

4、DeweyDewey美国美国生物学家。美国科学院院士。深生物学家。美国科学院院士。深受薛定谔受薛定谔生命是什么生命是什么的影响。的影响。弗朗西斯弗朗西斯哈里哈里康普顿康普顿克里克克里克FrancisFrancisHarryHarryComptonComptonCrickCrick1916.6.81916.6.82004.7.282004.7.28）英国物理学家，精通有机化学、）英国物理学家，精通有机化学、X X射射线衍射理论和技术。同样受线衍射理论和技术。同样受生命是什么生命是什么的影响。的影响。初识DNA的X射线衍射图1951年春天，一直对基因的奥秘深感兴趣的沃森出席了在意大利举行的生物大分

5、子结果会议。会上英国著名生物物理学家威尔金斯在报告中展示了一张DNA的X射线衍射的幻灯片，给沃森留下了极深刻的印象。但做为生物学家的沃森并不能真正理解图谱的含义。志同道合的搭档 同年秋天，沃森来到英国剑桥大学卡文迪什实验室工作。在这里他遇到了同样对DNA 的结构着迷的克里克。物理学家出身的克里克对衍射图谱的分析十分熟悉，能够帮助沃森理解晶体学的原理，而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。鲍林的启示鲍林鲍林(Pauling)(Pauling)在研究蛋白质在研究蛋白质-螺旋结螺旋结构时，采用了一个考察分子模型的极好构时，采用了一个考察分子模型的极好的物理方法，即首先通过从理论上考虑的物理方法，即首

6、先通过从理论上考虑建立各种可能的模型，然后用建立各种可能的模型，然后用X X射线衍射线衍射结果来检验模型，从而在射结果来检验模型，从而在19511951年成功年成功地建立了蛋白质的地建立了蛋白质的-螺旋模型。螺旋模型。科学家的积木游戏 沃森和克里克以DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构。同时借鉴和引用了鲍林的方法，用铁丝和纸板象堆积木一样将分子拼成各种模型。用这些模型无休止地实验。已知的知识 DNA分子是以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。ACGT磷酸基团脱氧核糖含氮碱基 同时还从图谱衍射数据计算出DNA是一个螺旋结构。A

7、TGCDNA的纵向骨架是由磷酸和脱氧核糖交替组成。游戏中的问题1 1、DNA 有几条链构成？一条、两条、还是三条？是单螺旋还是双螺旋？碱基（侧链）与磷酸脱和氧核糖（主链）谁在外侧？1952年，年，S SFurbergFurberg推测推测DNADNA是由一条多核苷酸链是由一条多核苷酸链组成的，在这条单链中，堆砌起来的碱基形成一组成的，在这条单链中，堆砌起来的碱基形成一根带有磷酸根带有磷酸-脱氧核糖主链的柱，而在外面则形脱氧核糖主链的柱，而在外面则形成一个螺旋。但从成一个螺旋。但从X X射线衍射的数据分析，已经射线衍射的数据分析，已经排除了是单链的可能性。可供选择的方案已缩减排除了是单链的可能性

8、。可供选择的方案已缩减到两链或三链分子。沃森和克里克尝试了很多种到两链或三链分子。沃森和克里克尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构的模型，在这些模型不同的双螺旋和三螺旋结构的模型，在这些模型中碱基位于螺旋的外部。但这些都失败了。中碱基位于螺旋的外部。但这些都失败了。越败越战在失败面前，沃森和克里克没有气馁，他们又重新构建了一个将磷酸磷酸-核糖骨核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。内部的双链螺旋。好事多磨 新的模型中碱基的配对是同配还是异配呢？在新的模型中是相同碱基进行配对，即A与A、T与T配对。但是化学家指出这种配对方式违背了化学规律。面对的难

9、题 碱基之间不是同配，为什么？为此，他请求数学家格里菲斯为此，他请求数学家格里菲斯(J(JCriffith)Criffith)为他为他计算在一个计算在一个DNADNA分子内相同碱基之间的吸引力，后分子内相同碱基之间的吸引力，后者发现，从理论上考虑，者发现，从理论上考虑，DNADNA分子中不是相同碱基分子中不是相同碱基的相互吸引，而似乎是不同碱基之间的相互吸引。的相互吸引，而似乎是不同碱基之间的相互吸引。碱基之间互补配对，那么是哪两个碱基配对呢？柳暗花明 就在这时，他们从奥地利的著名生物化学家查哥夫那里得到一个重要信息：腺嘌呤腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；）

10、的量；鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）的量总等于胞嘧啶（）的量总等于胞嘧啶（C）的量。）的量。于是他们又兴奋的改变了碱基配对的方式于是他们又兴奋的改变了碱基配对的方式，终于制出了正确的DNA模型。同学们你认为应该是怎样配对呢？同学们你认为应该是怎样配对呢？DNA分子结构模式图（1）DNA的基本组成单位是什么？（2）DNA双螺旋结构具有哪些特点？1、DNA分子有两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。2、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替的排列顺序稳定不变。3、DNA分子双螺旋结构中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。4、DNA分子之间的碱基严格按照碱基互补配对原 则进行

11、配对。5、每个特定的DNA分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。碱基互补配对原则 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，A（腺嘌呤)一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间这种一一对应的关系，叫碱基互补配对原则。问题21、为什么说DNA分子具有稳定性？2、举例说明白DNA分子的多样性与特异性？a、组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，在形成DNA分子时，脱氧核苷酸的种类可以有差异。b、脱氧核苷酸在DNA长链排列方式可以有多种；在不同的生物间，特定的DNA分子中有特定的碱基排列顺序及贮存着特定的遗传信息。DNA分子碱基数量计算 在双链DNA分子

12、中，两条链分别是a链和b链，则有；1、A=T，C=G 2、A+G=C+T=50%3、A+G/T+C=1 4、在a链中A+G/T+C=n，则b链中A+G/T+C=1/n;整个双链中A+G/T+C=1 5、在a链中，A+T/C+G=n,则b链中A+T/G+C=n;整个DNA分子中A+T/C+G=n。小结 通过DNA分子结构的学习，我们能更好的理解DNA 作为遗传物质所应有的结构与功能的特点。1、稳定性。2、特异性。3、具有贮存大量遗传信息的能力。关于复制和控制蛋白质的合成我们下一节再学。再见11醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握

13、文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修

14、(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？

15、”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少

16、/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【

17、教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气

18、爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁

19、亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮

20、及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通

21、人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情

22、。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列

23、1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文本举例表助词“的”1.泻出于两峰之间者；2.醉翁之意不在酒；3.山水之乐；4.山间之朝暮也；5.宴酣之乐位于主谓之间，取消句子独立性而不知太守之乐其乐也表代词1.望之蔚然而深秀者；2.名之者谁(指醉翁亭)；3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】更多文言现象请参见我的积累本。三、板书设计路线：环滁琅琊山酿泉醉翁亭风景：朝暮之景四时之景山水之乐(醉景)风俗：滁人游太守宴众宾欢 太守醉宴游之乐(醉人)心情：禽鸟乐人之乐乐其乐与民同乐(醉情)可取之处重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有助于培养学生的核心素养。不足之处文章难度相对较高，基础能力低的学生难以适应该教学。会员免费下载