【生物】DNA的结构同步课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、第2节 DNA的结构第三章 基因的本质 坐坐落落在在北北京京中中关关村村高高科科技技园园区区的的DNADNA雕雕塑塑，以以它它简简洁洁而而独独特特的的双双螺螺旋旋造造型型吸吸引引着着过过往往行行人人，你你知知道道为为什什么么将将它它作为高科技的标志吗？作为高科技的标志吗？它标志着生物学的研究进入它标志着生物学的研究进入的层次，的层次，义义。在确信DNA是遗传物质后，人们更加迫切地想要知道：首先需要弄清楚DNA的结构！知识回顾DNA的中文全称：；DNA的组成元素：；DNA的结构单位：。脱氧核糖核酸C、H、O、N、P脱氧核糖核苷酸1分子脱氧核苷酸：+。1分子磷酸1分子脱氧核糖1分子含氮碱基磷酸脱氧

2、核糖含氮碱基AGCTDNA是主要的遗传物质，它的结构是怎样的？01 02 03 04归纳出对DNA双螺旋结构做出贡献的科学家？DNA由几条链组成？具有怎样的立体结构？DNA基本骨架由哪些物质构成？它们分别位于DNA什么部位？DNA中碱基如何配对？它们位于DNA什么部位？一、DNA双螺旋结构模型的构建合作探究一：合作探究一：请同学们自主阅读教材请同学们自主阅读教材P P48-4948-49，小组合作思考讨论完成问题。小组合作思考讨论完成问题。一、DNA双螺旋结构模型的构建美国加州理工学院英国剑桥大学国王学院英国剑桥大学卡文迪什实验室一、DNA双螺旋结构模型的构建资料1：DNA是以4种脱氧核苷酸为

3、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。1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间通过磷酸二酯键(脱氧核糖的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键)连接。活动一：活动一：请根据上述信息，用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长请根据上述信息，用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长链链。脱氧脱氧核苷酸连接而成的长链核苷酸连接而成的长链 磷酸二酯键ATGC3,5-磷酸二酯键一.DNA双螺旋结构模型的构建 沃森与克里克共同分析，推算DNA分子呈 结构。资料2 1951年，英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林展示了DNA的X射线

4、的衍射图谱。螺旋沃森和克里克尝试搭建双螺旋和三螺旋结构模型。配对违反了化学规律 一、DNA双螺旋结构模型的构建资料3:1952年，奥地利生物化学家查哥夫处得知: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。查哥夫沃森和克里克认为：A和T配对，C和G配对碱基互补配对原则DNA的平面结构ATGCATGCDNA的立体结构氢键重建模型：。让A与T配对、G与C配对一、DNA双螺旋结构模型的构建2.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出110的名称胸腺嘧啶(T)胞嘧啶（C）鸟嘌呤 (G)腺嘌呤 (A)脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段.2

5、.3.4.5.6.7.8.9.10._12345678109GTCA（课本P52）练习与应用为什么可以用DNA来鉴定遇难者的身份？DNA怎样的结构特点使其具有如此重要的功能特性？二、DNA的结构O PCH2 OH O OH HOH HH HH 碱基碱基 磷酸磷酸 51234二、DNA的结构3.DNA的结构特点：的结构特点：GGAAGGGGCCCCCCT TAAT TCCCCT TGGGGAAGG5353链数链数方向方向反向平行反向平行两条脱氧两条脱氧核苷酸链核苷酸链一条：一条：5 53;3;另一条：另一条：3535磷酸二酯键磷酸二酯键二、DNA的结构5353GGAAGGGGCCCCCCT TA

6、AT TCCCCT TGGGGAAGG3.DNA的结构特点：的结构特点：外侧外侧内侧内侧脱氧核糖脱氧核糖和和磷磷酸酸交替连接，交替连接，构成构成基本骨架基本骨架碱基对碱基对二、DNA的结构3.DNA的结构特点：的结构特点：碱基对碱基对配对规律配对规律两条链的碱基两条链的碱基通过通过氢键氢键连接连接配对配对碱基互补配对碱基互补配对原则：原则：A A与与T T配配对；对；G G与与C C配对配对嘌呤和嘧啶之间通过嘌呤和嘧啶之间通过氢键氢键配对，形成配对，形成碱基对碱基对，且且A A只和只和T T配对、配对、C C只和只和G G配对，这种碱基之间的一配对，这种碱基之间的一一对应的关系。一对应的关系。

7、G CG C比例比例越高越高，DNADNA的的热稳定性越高热稳定性越高GGAAGGGGCCCCCCT TAAT TCCCCT TGGGGAAGGTCGAAGCT1.1.稳定性稳定性分子组成分子组成脱氧核糖脱氧核糖和和磷酸磷酸交替连接交替连接的方式稳定不变的方式稳定不变碱基互补配对的方式稳定不变碱基互补配对的方式稳定不变化学性质：化学性质：热稳定性热稳定性 DNA DNA加热至加热至90 90 左右会解开双左右会解开双螺旋螺旋,当温度降低时当温度降低时,DNA,DNA又恢复为又恢复为双螺旋结构。双螺旋结构。4.DNA的结构特性：的结构特性：TCGAAGCT1 1、多样性多样性：的千变万化，的千变

8、万化，构成了构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。碱基排列顺序碱基排列顺序一般来说，一般来说，在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短的的DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基对，个碱基对，其排列顺序的组合是几近无穷的。其排列顺序的组合是几近无穷的。4 4400040002 2、特异性：、特异性：碱基碱基特定的排列顺序特定的排列顺序，又构成了，又构成了DNADNA分子的特异性。分子的特异性。4.DNA的结构特性：的结构特性：二、DNA的结构稳定性特异性多样性4.DNA的结构特性：的结构特性：二、DNA的结构A AT TA AT TT TA AG GG GG GC C

9、C CA AT TC C五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T、C、G三种物质：两条长链：一种螺旋：规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链小小小结小结：“54321”预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用1.下列关于DNA分子结构的叙述中,不正确的是()A.每个DNA分子中通常都含有四种脱氧核苷酸B.DNA分子的两条链反向平行C.DNA两条链上的碱基以氢键相连,且A与T配对,G与C配对D.DNA分子单链的每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基练习册练习册P68 三、探究实践：制作DNA双螺旋结构模型预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用2.(20

10、22浙江6月选考)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是()A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧练习册练习册P68 即时应用即时应用 预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用双链DNA中碱基数量的计算规律设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知,A1=T2,A2=T1,G1=C2,G2=C1。(1)A1+A2=T1+T2;G1+G2=C1+C2。即双链中

11、A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=1/2(A+G+T+C)。规律一:双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。练习册练习册P69 预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用3.某DNA分子含腺嘌呤520个,占碱基总数的20%,该DNA分子中含胞嘧啶的数目是()A.350个 B.420个C.520个D.780个解析:该DNA分子中的碱基总数=52020%=2 600(个),C=2 6002-520=780(个)。练习册练习册P69 预习案自主学习探究案互

12、动探究联系实际迁移应用4.在一个DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则在其互补链上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占()A.12%和34%B.21%和24%C.34%和12%D.58%和30%练习册练习册P69 即时应用即时应用 预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用三步解决DNA中有关碱基比例的计算练习册练习册P69 预习案自主学习探究案互动探究联系实际迁移应用1 12 23 34 42.从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()A.24%B.26%C.14%D.11%练习册练习册P70 随堂检测随堂检测