高二 广州出版社 科技实践 第三单元《三维打印制作DNA分子结构模型》课件

高二—广州出版社—科技实践—第三单元三维打印制作DNA分子结构模型基因检测

基因检测是一种通过特定设备对被检测者细胞中的DNA分子信息做检测，分析它所含有的基因类型和基因缺陷及其表达功能是否正常的一种方法。（图片来源：《广州市高中科技实践教材》第63页）基因通常是有遗传效应的DNA片段（图片来源：“中华人民共和国农业农村部”官网）转基因抗虫棉的原理示意图基因的表达（图片来源：搜狐官网）沃森和克里克于1953年2月28日研究成功第一个DNA分子双螺旋结构模型（图片来源：2019人教版高中生物学必修二）

沃森和克里克于1953年提出了DNA双螺旋分子结构的模型，开启了分子生物学时代，“生命之谜”从此被打开。两种模拟制作DNA分子结构的方法DNA分子结构“球棍模型”光固化三维打印机脱氧核苷酸的化学组成资料1：1905年开始，化学家列文便致力于研究“核酸”工作。他测得了DNA的分子量可达200000-1000000道尔顿，确定DNA是大分子化合物。他还识别了DNA的成分，发现DNA含有腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、脱氧核糖和磷酸盐。他还弄清了这些成分是按磷酸糖基的顺序连接在一起形成单元的，他将这些单元称为“脱氧核苷酸”,并指出DNA分子由一串通过磷酸基团连接在一起的“脱氧核苷酸”组成。（图片来源：人教版普通高中教科书《生物学》必修2）STEP1DNA的基本单位是什么？一、DNA双螺旋分子结构的发现制作DNA分子结构模型的基本单位——脱氧核苷酸STEP2脱氧核苷酸之间如何相连？资料2：

1952年，化学家托德认为核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接。

此处的磷酸基团同时与前后两个羟基形成酯键，所以成为磷酸二酯键。就这样依次连下去，形成长长的脱氧核苷酸链。磷酸二酯键的形成（图片来源：“搜狐”官网）制作DNA分子结构模型的一条脱氧核苷酸链STEP3DNA中有几条脱氧核苷酸链？资料3：①1938年，科学家由DNA的密度推算出DNA中的脱氧核苷酸链数不少于2条，不多于4条。②物理学家威尔金斯分析DNA分子发现：每个DNA结构单位有22个脱氧核苷酸，而每条链上有11个脱氧核苷酸。富兰克林和她拍摄的DNAX光衍射图③1952年，富兰克林成功获得一张足够清晰的DNA的X光衍射图。由于X射线在照射DNA分子时，先后经两个互成角度单缝后发生衍射，由此形成的衍射图谱呈X形，这张图成为DNA双螺旋结构的最关键证据。（图片来源：学习强国）制作DNA分子结构模型的两条脱氧核苷酸链STEP4两条脱氧核苷酸链之间的连接方式又是怎样的？资料4：1951年，富兰克林系统地研究了湿度对DNA分子晶格衍射的影响，发现当湿度从70%增加至90%时，晶格由A型变为B型，并明确认为B型结构为螺旋型。她还指出，DNA分子中的磷酸基团暴露在水中。这就暗示了磷酸基团应该在螺旋的外侧，而碱基则应在内侧。资料5：科学家佩鲁兹对DNA进行晶体分析发现DNA的双链呈相反方向排列。资料6：1950年，美国生化学家查哥夫（ErwinChargaff）采用纸层析、分光光度法等精确测定了多种生物的碱基组成，提出“查哥夫规则”，即在任何DNA中，A=T，G=C，所以有A+G=T+C。从DNA分子结构的平面结构到立体双螺旋结构DNA分子的结构（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧;（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律，A与T配对；G与C配对。DNA双螺旋结构的主要特点“球棍模型”DNA二、三维打印DNA双螺旋分子结构模型视频来源：学习强国（一）计算机3D建模（二）三维打印制作（三）模型后期剪切加工小小螺旋大奥秘（图片来源：视觉中国）DNA分子的双螺旋结构DNA作为遗传物质，巨大的遗传信息蕴藏在哪里呢？4种碱基的排列顺