DNA分子的结构课件高一下学期生物人教版必修2.ppt

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1、DNA分子的结构,回眸历史,1953年4月25日，克里克和沃森合作研究的 DNA 双螺旋模型在著名的自然杂志上发表，引起了极大的轰动。这个模型解释了一直以来困扰人们的很多问题，告诉人们 DNA 分子在细胞分裂时能够自我复制，完美地解释了生命体要繁衍后代，物种要保持稳定，细胞内必须有遗传属性和复制能力的机制。DNA 双螺旋模型的诞生是生物学发展史上的一座丰碑，被视为分子生物学诞生的标志。,沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。,左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森,【科学事实】20世纪30年代，科学界已经认识到： DNA是以4种脱氧核苷酸为

2、单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基。,1分子磷酸,1分子脱氧核糖,1分子含氮碱基,活动一、DNA结构的探索与模型建构,1分子脱氧核苷酸 = + + .,脱氧核糖,含氮碱基,磷酸,1,2,3,4,5,【模型建构1】: 脱氧核苷酸,活动一、DNA结构的探索与模型建构,小组合作构建四种脱氧核苷酸，并能描述自己所建构的不同种脱氧核苷酸 2min,脱氧核苷酸成果展示,5,1,3,A,C,T,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,G,脱氧核苷酸的种类,问题1：脱氧核苷酸之间是如何连接成长链？,非常稳定，在温度25，PH7.0的水溶液中其半

3、衰期长达千亿年,4,1,2,3,OH,H,CH2,H,p,4,4,3, 5磷酸二酯键,【求证】,【模型建构2】一条脱氧核苷酸链,小组合作，将已经建构好的脱氧核苷酸制作成一条脱氧核苷酸链（建议长链为46个脱氧核苷酸），并做好展示的准备 2min,活动一、DNA结构的探索与模型建构,DNA单链成果展示,问题2：DNA分子是由几条脱氧核苷酸链构成的？,资料1：威尔金斯通过X衍射图谱发现，DNA分子的直径比单独一条链的直径大。资料2：美国化学家鲍林，他把DNA分子当做化合物研究，他发现三链DNA中的水含量与实际测得DNA的水含量不符。资料3：沃森和克里克根据X射线衍射图谱推算出DNA的螺旋结构，且因为

4、第4层线上的斑点消失，表明这是另一条螺旋的干扰，由此推测出DNA是 。,【求证】,双链,富兰克林拍摄的DNA衍射图谱,问题3：DNA的两条链之间是怎么连接的？,【求证】,碱基在内侧,碱基在外侧,碱基在同一侧,1951年，富兰克林通过提高空气的湿度，发现DNA易吸收水分。研究表明，磷酸基团具有亲水性，碱基具有疏水性，而DNA分子在细胞内始终处于水环境中。,内侧,外侧,【再求证】,DNA分子的磷酸脱氧核糖交替排列在外部，碱基排列在内侧,DNA双螺旋结构之母,【模型建构3】DNA双链,活动一、DNA结构的探索与模型建构,小组合作，建构DNA双链结构模型， （建议：双链至少含有4对脱氧核苷酸） 3mi

5、n,DNA双链成果展示,5,5,5,5,3,3,3,3,DNA的两条单链连接方,资料：1950年奥地利生物化学家查哥夫应用紫外分光光度法结合纸层析等技术对不同生物细胞中的DNA做4种碱基定量分析。,不同来源 DNA 4种碱基的比例关系,【再求证】,问题4：两条链中的碱基如何排列在内侧？,腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量。,两条DNA单链反向平行，并且一条链是5 3，另一条链是3 5。,富兰克林：DNA分子旋转180度，看起来与之前一样。,问题5：两条DNA单链是同向还是反向？,【再求证】,检验、修正模型,两条DNA单链构成的DNA双链,A与T配对G与C配对,A,T,

6、G,C,C,G,T,A,问题6：DNA分子的结构就是平面的吗？,推断：DNA分子是螺旋的,楼梯俯视图,DNA的X射线衍射图谱,威尔金斯通过对DNA的射线衍射图谱进行分析和测量，发现DNA分子像圆筒一样缠绕在一起，沿其分子长度方向每隔0.3-0.4nm有一个很强的衍射，若将这些很强的衍射区分离出后，沿长度方向是中空的。,【再求证】,比对证实,DNA是一个双螺旋结构分子,沃森、克里克将他们制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比对证实，发现两者完全相符。,【模型建构4】DNA双螺旋,活动一、DNA结构的探索与模型建构,请同学们拿起已经构建好的平面结构图进行旋转，感受DNA的双螺旋。 1min,科学事实,

7、求证,模型建构,比对证实,双螺旋,修正,再求证,A-T，G-C,反向平行,碱基在内,双链,长链,直觉,1、观察DNA分子的双螺旋结构模型，归纳总结DNA分子的结构特点。,DNA分子是有 条链组成， 盘旋成 结构。 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。碱基通过 连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律： （遵循 原则。）,反向平行,双螺旋,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,碱基互补配对,两,活动二：分组合作，交流共享,A与T，G与C,2、基于结构特点，尝试提炼升华结构与功能的内在联系。,活动二：分组合作，交流共享,反向平行的双螺旋稳定不变脱氧核糖与磷酸交替排列稳定不变碱基互补配对方式稳定

8、不变,碱基对的排列顺序千变万化,每个生物体的DNA分子的碱基对排列顺序一定，其排列顺序代表着遗传信息,稳定性,多样性,特异性,根据DNA模型，能否提出能保证亲子代DNA分子遗传信息一致性的DNA复制机制的假说。,我们未曾忽略，我们提出来的碱基特异性配对的原则立即展示出遗传物质可能的复制机制。,【检测与练习】,1下面是DNA的分子结构模式图，说出图中110的名称。,1. 胞嘧啶2. 腺嘌呤3. 鸟嘌呤4. 胸腺嘧啶5. 脱氧核糖6. 磷酸7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸8. 碱基对9. 氢键10. 一条脱氧核苷酸链的片段,【检测与练习】,2一条DNA单链的序列是5-GATACC-3，那么它的互补链的序列是 （ ）A5-CTATGG- 3 B5-GATACC- 3C5-GGTATC- 3 D5-CCATAG- 3,C,【检测与练习】,A+T+G+C,A+T+G+C,A+C,T+G,T+G,A+C,相等,一半,谢谢指导！,