《制作DNA模型》课件

制作模型DNA了解结构的重要性以及使用打印技术制作模型的过程这可以帮助DNA3D DNA学生更深入地理解的复杂性和重要性DNA的结构和功能DNA结构功能DNA DNA是由两条沿着螺旋方向缠绕的单链组成的生物大分子它由是遗传物质的载体它包含了生物体的全部遗传信息指导着细DNA DNA,,糖、磷酸和四种碱基腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶构成胞的生命活动和生物体的发育还能复制自身并传递给后代DNA分子的组成DNA核苷酸碱基分子由多个核苷酸单元组成中有种主要碱基腺嘌呤DNA,DNA4:A每个核苷酸包含一个脱氧核糖糖、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞T G、一个磷酸基团和一个碱基嘧啶C糖磷酸骨架-核苷酸通过糖磷酸键相连形成分子的双螺旋结构-,DNA碱基对的配对规则腺嘌呤鸟嘌呤与胸腺嘧啶形成碱基对与胞嘧啶形成碱基对碱基配对规则华生克里克配对模型-双链由互补的碱基配对而成提出分子由两条互补链组成DNA DNA双螺旋结构双螺旋结构碱基互补配对紧密可缩的结构分子采用特殊的双螺旋结构由两条相双链的两条单链通过碱基之间的特定双螺旋结构能够非常紧凑地包裹遗传DNA,DNA DNA互缠绕的单链组成这种独特的结构使配对方式相互连结形成稳定的双螺旋结构信息使分子在细胞核内能够高度压缩,,DNA,能够紧密地包裹和储存遗传信息腺嘌呤与胸腺嘧啶配对鸟嘌呤为遗传信息的储存和传递提供了高效的解决DNA A T,G与胞嘧啶配对方案C制作模型所需材料DNA彩色珠子连接材料12制作模型需要不同颜色的用软线、细绳或细木棍将珠子DNA塑料或木质珠子，每种颜色代串联起来形成双螺旋结构,表一种碱基固定支架标记材料34需要一个稳固的支架来固定完可以使用不同颜色的标记笔或成的模型彩纸来标注各种碱基DNA准备各种颜色的珠子选择颜色1选择各种鲜艳的颜色如红色、蓝色、绿色等用于代表不同种类的碱基,,DNA大小一致2确保所有珠子的大小尺寸相同方便连接和组装,足够数量3准备足够多的珠子确保能完整构建双螺旋模型,DNA在制作模型之前首要准备好各种鲜艳的珠子选择颜色可以代表不同类型的碱基并确保珠子大小一致数量足够为后续构建DNA,DNA,,,双螺旋结构奠定基础DNA串联碱基组成核苷酸选择碱基1根据碱基配对规则选择、、、四种碱基A T C G连接磷酸和脱氧核糖2将碱基与磷酸和脱氧核糖依次连接形成核苷酸3一个碱基、一个磷酸和一个脱氧核糖组成一个核苷酸通过串联碱基、磷酸和脱氧核糖我们可以组成分子的基本结构单元核苷酸这是构建模型的基础后续还需要根据碱基配对规,DNA-DNA,则将多个核苷酸连接起来根据碱基配对连接核苷酸确定碱基序列根据分子的结构和组成选择不同种类的碱基来代表核苷酸DNA,连接核苷酸按照碱基配对的规则将相应的核苷酸依次连接起来形成两条互,,补的链DNA注意碱基配对腺嘌呤必须与胸腺嘧啶配对鸟嘌呤必须与胞嘧啶AT,G C配对形成两条链DNA将核苷酸连接1根据碱基配对规则将和的核苷酸有序连接形成两条互,A-T G-C补的链DNA双螺旋结构2两条链以螺旋方式缠绕在一起形成著名的双螺旋结构DNA,复制起点DNA3两条链可用作复制的模板在复制酶的作用下复制产生两条DNA,新的DNA扭转成双螺旋结构扭转连接1将两条链交错连接DNA形成螺旋2链扭转缠绕成双螺旋DNA完成构建3双螺旋结构建立完成DNA将连接好的链进一步扭转缠绕使其形成典型的双螺旋结构这种扭转缠绕的结构不仅能够有效压缩分子也为后续的复制和DNA,DNA,DNA转录提供了良好的空间结构最终完成一个三维立体的分子模型DNA固定模型结构粘合核苷酸将两条DNA链上的核苷酸用强力胶水或硅胶粘牢固定支撑双螺旋在DNA双螺旋结构外添加支撑杆，使其保持稳定的三维形状上色标识为不同类型的碱基使用不同颜色的珠子，以便清楚地展示DNA结构固定支架将整个模型安装在坚固的支架上，方便展示和观察DNA分子染色标记碱基种类腺嘌呤A胸腺嘧啶胞嘧啶TC腺嘌呤以柠檬黄色表示它与,鸟嘌呤G胸腺嘧啶用红色表示与腺嘌胞嘧啶以绿色标记它与鸟嘌,,胸腺嘧啶配对T呤形成配对呤相配对A G鸟嘌呤以蓝色标记它与胞嘧,啶相配对C模型完成展示我们已经完成了模型的制作此模型清晰展示了双螺旋结构并通过不DNA DNA,同颜色的珠子标识了各种碱基模型结构牢固可以很好地呈现的核心特点,DNA同学们可以仔细观察和操作这个模型更好地理解的结构和性质DNA,DNA的复制过程DNA半保留复制机制复制的过程细胞中的复制DNA DNA通过半保留复制的方式进行复制即双复制首先在起始位点打开双链复制通常发生在细胞分裂时确保遗传DNA,DNA,DNA DNA,链分开后每条链都作为模板合成一聚合酶沿双链依次合成新的互补链最终形信息能够完整地传递给子细胞维持生命活DNA,,,,条新的互补链成两条相同的分子动的持续性DNA半保留复制机制模板链复制碱基配对12一条链充当模板另一条新合成的链会按照碱基配对原DNA,链则是新合成的则与模板链配对半保留复制3最终可得到两条结构和遗传信息完全一致的分子DNA细胞中复制的方式DNA半保留复制DNA复制时,双链会分开,每条链作为模板合成新的补充链这种半保留复制可以保证新DNA与原有DNA的相似性不同复制机制细胞中存在半保留复制、滚动圈复制、双向复制等不同的DNA复制机制,以适应不同的复制需求复制酶的作用DNA复制过程由一系列复制酶,如DNA聚合酶、拓扑异构酶等共同参与,高度协调有序地进行复制的重要性DNA遗传信息的保存细胞分裂和发育复制过程确保遗传信息在细复制是细胞分裂和发育中不DNA DNA胞分裂和生物繁衍过程中得到高可或缺的步骤确保新生细胞能够,度准确的复制和保存获得完整的遗传物质进化与适应生物技术应用复制过程中的少量错误变异复制技术为基因工程、克隆DNA DNA为生物种群的进化和适应创造了、修复等生物技术的发展奠定了可能性基础损伤与修复DNA损伤类型DNADNA分子可能遭受各种化学破坏,如紫外线辐射、化学试剂、自由基等导致的损伤修复机制DNA细胞拥有强大的DNA修复系统,能够迅速修复这些损伤,维持遗传信息的完整性损伤与疾病DNADNA损伤如果修复不当可能导致基因突变,引发肿瘤等严重疾病,因此DNA修复机制至关重要常见损伤类型DNA氧化性损伤紫外线损伤12活性氧自由基可以氧化碱紫外线照射可引起邻近的嘧啶DNA基造成单链断裂和碱基变异碱基之间形成环丁烷嘧啶二聚,体化学试剂损伤复制错误损伤34某些化学物质如烷化剂可引起在复制过程中错误配对DNA,碱基的加合导致碱基改或漏复制也可能导致序列DNA,DNA变改变修复机制DNA修复酶的作用损伤识别与切除核苷酸切割修复修复过程中各种专门的修复酶能够识细胞会通过各种机制不断监测完整性核苷酸切割修复是最主要的修复机制DNA,DNA,DNA,别和切除损伤的片段并利用模板完成一旦发现损伤会迅速动员相应的修复系统可以修复碱基损伤、单链断裂和一些化学修DNA,,缺失部分的修复进行修复饰等生物技术中的应用DNA基因工程测序克隆技术指纹DNA DNA利用操作技术可以对生确定序列的技术为基因通过无性繁殖手段从单个细利用特有的碱基序列用DNA,DNA,,DNA,物基因进行编辑、改造和改良组研究和生物医学应用提供了胞培养出遗传性状一致的生物于个体识别、亲缘关系分析和开发出具有特殊性状的新品基础个体犯罪侦查,种基因工程简介基因工程概念应用领域广泛基因工程是利用生物技术对生物基因工程在医药、农业、工业等体的遗传物质进行人工操作领域广泛应用如生产药物、克隆DNA,和改造的科学活动它可以在分生物、改良作物等为人类发展做,子水平上实现生命的创造和控制出重要贡献技术手段多样基因工程包括基因克隆、基因序列测定、基因插入、基因编辑等多种核心技术能够精准改造生物遗传信息,基因测序技术测序技术概述测序方法应用价值未来发展基因测序技术是指确定主要包括化学法和酶法两种基因测序为生物技术研究提供高通量测序技术的不断进步DNA,分子中碱基序列的过程它是化学法早期应用较多，而酶法了必要的基础信息它不仅有有望进一步降低测序成本提,当前生物技术的核心之一，广由于效率高、成本低而成为主助于疾病诊断也为基因编辑高分析效率推动更广泛的应,,泛应用于基因工程、医疗诊断流等技术提供支持用等领域克隆技术遗传物质的复制通过体细胞核转移技术，将完整的遗传物质从一个个体克隆到另一个个体胚胎克隆利用体细胞核转移技术从体细胞中克隆出遗传学上与原细胞完全一致的新个体基因克隆通过重组技术从一个生物体中分离和扩增目标基因序列DNA基因编辑技术系统定点基因敲除1CRISPR-Cas92这种基因编辑工具使用向导可精准地移除或替换基因组中和核酸酶的特定序列实现基因功能的修RNA gRNACas9,有效地切割靶序列饰DNA基因插入疾病基因纠正34可将有价值的外源基因整合到利用基因编辑技术可以修复细目标生物的基因组中获得新的胞中的致病基因突变治疗遗传,,性状表达性疾病总结模型制作DNA准备制作材料组装双螺旋结构完成模型DNA挑选各种颜色的珠子、塑料管、胶水等开根据碱基配对规则将核苷酸串联起来形成最后将模型固定好用不同颜色的珠子标记,,,,始准备制作所需材料这些材料可以帮助我两条平行的链再轻轻扭转成双螺旋状出各种碱基展示出的立体结构这个DNA,,DNA们还原的三维结构模型可以帮助我们更直观地理解的独DNA DNA特构造结构与功能回顾DNA双螺旋结构遗传信息载体DNA分子由两条互补的糖磷酸链分子存储了生物体的遗传信DNA-DNA通过碱基配对缠绕形成特有的双息并通过复制和转录在细胞中传,螺旋结构递和表达生命的基础是生命活动的化学基础调控着生物体的各种生理过程和发育过程DNA,技术应用前景DNA基因组测序基因编辑12基因测序技术的快速发展使得等基因编辑技,CRISPR-Cas9个人全基因组测序成本显著下术的突破为治疗遗传性疾病和,降将推动精准医疗等应用领域改良作物品种提供了新的可能,的发展生物制药可再生能源34利用重组技术生产疫苗、通过基因工程改造微生物可用DNA,蛋白质药物等将给医疗领域带于生产生物燃料等可再生能源,,来革命性变革助力实现碳中和目标课堂互动总结实践动手知识巩固学生自主制作模型，体验生通过课堂讨论和问答环节，师生DNA物科学的乐趣亲手操作有助于共同回顾课程中涉及的重要概念加深对结构和复制过程的理和知识点，巩固所学内容DNA解启发思考师生互动激发学生对技术应用的思考师生之间的互动交流有助于消除DNA和探讨，培养他们的创新意识和学生疑惑增进师生之间的信任促,,实践能力进教学质量的提高。