高中生物 第3章 第2节 DNA分子的结构课件 新人教版必修2.ppt

成才之路生物,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版必修2,基因的本质,第三章,第2节DNA分子的结构,第三章,1DNA分子的双螺旋结构：(1)两条链反向平行；(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列于外侧，构成基本骨架；(3)碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。2双链DNA分子中，嘌呤碱基数嘧啶碱基数，即AGTC。3互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA分子中都相等。,4在DNA分子中，含GC碱基对越多的DNA分子相对越稳定。5非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，而在整个DNA分子中比值为1。,目标导航：1了解DNA双螺旋结构模型的构建历程。2理解DNA分子双螺旋结构的主要特点。(重、难点)3明确DNA分子的多样性和特异性。(重点),问题探究：你知道DNA分子的结构是怎样的吗？提示：DNA的结构是一种规则的双螺旋结构。,一、DNA双螺旋结构模型的构建1构建者：美国生物学家_和英国物理学家_。,预习导学,沃森,克里克,2构建过程：,DNA衍射,A、G、C、T,螺旋,碱基,磷酸脱氧核糖骨架,碱基,A=T,G=C,A与T,G与C,二、DNA分子的结构,1DNA分子的结构层次：(1)基本组成元素：_。(2)组成物质：_，_，_。(3)基本组成单位：_，共_种。(4)整体结构：由_条长链反向平行按_方式盘旋而成。,C、H、O、N、P,磷酸基团,脱氧核糖,含氮碱基,脱氧核糖核苷酸,4,2,双螺旋,2DNA分子的结构特点：(1)基本骨架：由_和_交替连接组成。(2)内侧：碱基之间通过_连接，且遵循_原则。根据此原则写出各序号代表的碱基种类。：_：_：_：_,脱氧核糖,磷酸,氢键,碱基互补配对,A,G,C,T,在整个双链DNA分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在一条单链中上述关系还成立吗？提示：是；否。,思维激活,(一)问题探讨提示：本节的问题探讨主要是培养学生收集资料，讨论交流的能力。(二)思考与讨论1提示：主要涉及物理学(主要是晶体学)、生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法、建构模型的方法等。现代科学技术中许多成果的取得，都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。,2提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。,(三)模型建构1DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。2提示：(1)靠DNA分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；(2)在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力(该点可不作为对学生的要求)。,1.DNA的结构单位：脱氧核苷酸(4种),DNA分子的结构,要点归纳,2DNA的空间结构：规则的双螺旋结构(1)DNA双链反向平行：一条走向是53，另一条走向是35，有规则地盘绕成双螺旋。(2)外侧磷酸与脱氧核糖交替排列，构成基本骨架，碱基排列在内侧。(3)碱基互补配对原则：腺嘌呤(A)通过两个氢键与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(C)通过三个氢键与胞嘧啶(C)配对。,归纳总结DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆五种元素：C、H、O、N、P；四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸；三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；一个螺旋：规则的双螺旋结构。,3双链DNA分子中碱基数量关系(1)碱基互补配对原则的应用：在双链DNA分子中，四种碱基的比例和为1；(2)ATCG1；AT，CG，AGCTACGT总碱基数的1/2；(3)互补碱基之和的比例(AT):(CG)在已知链、互补链和整个DNA分子中相等；非互补碱基和的比值如(AC):(TC)在已知链与互补链间互为倒数，在整个DNA分子中该比值为1；(4)在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总量的百分数等于每条链中的平均值。,DNA分子中，A与T之间有两个氢键，C与G之间有三个氢键，因此CG对相对含量多的DNA分子热稳定性高。,典例导析,解析整个DNA中的GC占整个DNA碱基总数的54%，则链上的GC占该链碱基总数的比例也为54%，又知链中胞嘧啶占该链碱基总数比为28%，则链中G占该链的比例为54%28%26%，则与之互补的链中胞嘧啶占链碱基总数的比例也为26%，而链碱基总数为双链DNA总碱基数的一半，由此推出链中胞嘧啶占DNA分子总碱基的比例为：26%/213%。答案A,答案A,1.制作原理：DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。2设计模型：绘出DNA模型的设计图；确定制作的DNA分子双螺旋结构模型的大小(如高度与直径的比例)、维系立体结构的方法；选择代表磷酸、脱氧核糖、碱基的材料等。,制作DNA双螺旋结构模型,要点归纳,3制作模型(1)使用各种材料分别“制作”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成DNA分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。(2)根据设计计划，对制作的DNA分子双螺结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。,需要注意的问题1熟悉制作模型用的各种零件代表的物质，写出4种碱基的字母名称。2两条链的长度、碱基总数一致，碱基互补、方向相反。3磷酸、脱氧核糖、碱基三者之间的连接部位要正确。4制作中各零件连接应牢固，避免旋转中脱落。5各组模型制作以不同数量和顺序的AT、CG、TA、GC四种碱基对排列，领悟DNA分子的多样性。,典例导析,解析此题主要考查动手制作DNA双螺旋结构模型的实际操作能力，具体分析如下：答案A,答案B,解析同一条脱氧核苷酸链中的相邻碱基A与T通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接，如图所示。,关于碱基互补配对规律的有关计算问题,案例分析DNA是双螺旋结构，所以有两条链，并且两条链之间是反向平行的。它们之间遵循碱基互补配对原则并通过氢键连接，每一个碱基位置对应4种碱基，同时由于碱基排列顺序的不同，导致DNA分子结构具有多样性和特异性。,技法提炼制作DNA双螺旋结构模型的注意事项(1)严格按照实验操作程序，按结构层次从小到大，从简单到复杂依次完成。(2)制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型时，注意各分子的大小比例。(3)制作含氮碱基模型时，腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的一端应剪成相互吻合的形状；同