DNA的结构课件高一下学期生物人教版必修212

第三章第二节DNA分子的结构为什么DNA能够作为北京中关村高科技园的标志性建筑？问题探讨DNA是主要的遗传物质DNA雕塑是象征着“生命”的雕塑在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切地想知道DNA是怎样储存遗传信息的？DNA是怎样决定生物性状的？①②结构→功能

答案就隐藏在DNA的结构中，彻底弄清DNA的结构成了当时科学研究的热点威尔金斯和富兰克林提供__________DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸，分别含有___________4种碱基沃森和克里克推算出DNA呈_______结构DNA衍射图谱螺旋尝试建构模型：

、

双螺旋三螺旋构建模型重建模型：___________________从查哥夫处得知__________A=T，G=C让A与T配对、G与C配对形成DNA双螺旋结构一.DNA双螺旋结构模型的构建【自主阅读】阅读教材P48-49内容，概述双螺旋结构模型的构建科学史。完成概念图：重建模型：

形成DNA双螺旋结构验证让A与T配对、G与C配对（1）DNA具有恒定的

，（2）能解释

，（3）制作的模型与基于拍摄的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符直径A、T、G、C的数量关系一.DNA双螺旋结构模型的构建【自主阅读】阅读教材P48-49内容，概述双螺旋结构模型的构建科学史。完成概念图：1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖1、下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA结构模型构建方面的突出贡献的说法,正确的是 (

)A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像B.沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型C.查哥夫提出了A与T配对,C与G配对的正确关系D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量B2、对沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型有影响的是(

)A.摩尔根的果蝇杂交实验B.萨顿提出的基因位于染色体上的假说C.查哥夫发现DNA中嘌呤总量总是等于嘧啶总量D.孟德尔的豌豆杂交实验C回顾对DNA的认识OPCH2

OHOOHHOHHHHH碱基

磷酸

1.DNA的基本单位：脱氧核苷酸3.核苷酸的组成2.元素组成：一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基C、H、O、N、PA腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶4.含氮碱基03二.DNA分子的结构OPCH2

OHOOHHOHHHHHA磷酸

OPCH2

OHOOHHOHHHHHC磷酸

OPCH2

OHOOHHOHHHHHT磷酸

OPCH2

OHOOHHOHHHHHG磷酸

腺嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸思考：脱氧核糖核苷酸是如何构成DNA分子的呢？二.DNA分子的结构【模型建构1】

一条脱氧核苷酸链DNA模型建构3’，5’-磷酸二酯键5’-端：游离的磷酸基团3’-端：有一个羟基（-OH）【模型建构2】DNA双链P41352oP413520PP【模型建构2】DNA双链P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建构2】DNA双链P41352oP413520PPP41352oP413520PPP41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建构2】DNA双链P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建构2】DNA双链P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建构2】DNA双链P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建构2】DNA双链①由

条单链按

方式盘旋成_______结构4.DNA的结构：立体结构平面结构CTAG5’3’TGAC5’3’（1）DNA双螺旋结构2反向平行双螺旋连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键：磷酸二酯键右链：3’→5’左链：5’→3’5’-端：游离的磷酸基团3’-端：羟基（-OH）二.DNA分子的结构4.DNA的结构：（2）DNA双螺旋结构CTAG5’3’TGAC5’3’===②外侧

和

交替连接，构成基本骨架；脱氧核糖磷酸③内侧碱基二.DNA分子的结构4.DNA的结构：（3）碱基互补配对原则CTAG5’3’TGAC5’3’===氢键碱基对TC

两条链上的碱基通过

连接形成

，且A只和

配对、G只和

配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作

碱基互补配对原则规律：A=TG≡C氢键碱基对

注意：G.C比例越高，DNA结构越稳定，越耐高温二.DNA分子的结构DNA的结构腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。A-T碱基对由2个氢键连接G-C碱基对由3个氢键连接二.DNA分子的结构5.DNA的组成和结构可用五四三二一表示五种元素：C、H、O、N、P；四种碱基：A、G、C、T；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；一种螺旋：规则的双螺旋结构。二.DNA分子的结构课堂反馈1.如图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是()A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面B.如果要构成ATP,只要在①位置上加上两个磷酸基团C.③在超级细菌遗传物质中只有4种D.DNA分子中每个②均与一个①相连C3.含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。该DNA片段中共有腺嘌呤______个,C和G构成的碱基对共_____对。

2．在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过(

)

A．氢键

B．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—

C．肽键

D．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—

B4060１２３４AGCT4．下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。５６７８９１０胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脱氧核糖磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、鞭草熊免叶滇侄薛晚赔棋慧斗贩傣唁邑础财厨征统届天肿畅佣咏克弥凉曲DNA分子的结构课件深度思考：5’5’3’3’5’-端5’-端3’-端3’-端（2）两条链上配对的碱

基之间靠

相连。（3）每条链上相邻的碱

基之间靠

相

连。氢键脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖（4）每条链上有

个游

离的磷酸基团，在___端。（5）每个DNA上有

个游

离的磷酸基团，在____端。12（1）磷酸基团数目

脱氧核糖数目

碱基数目

脱氧核苷酸数目===5’5’5’5’3’3’5’-端5’-端3’-端3’-端（6）每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连吗？（7）每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连吗？3’-端的脱氧核糖与1个磷酸相连，其余脱氧核糖与2个磷酸相连。5’-端的磷酸与1个脱氧核糖相连，其余磷酸与2个脱氧核糖相连。深度思考：（8）在双链DNA分子氢键的个数3xG或C+2xA或T（9）图中可以代表一个脱氧核苷酸的是哪种符号组合？①③②④③②④随堂练习4.下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题。（1）从图甲中可以看出DNA分子具有规则的________结构，从图乙中可以看出DNA是由________条平行且走向________的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是________。（2）图乙中1代表的化学键为________。与图乙中碱基2相配对的碱基是________（填中文名称）；由3、4、5组成的结构名称为________。

【资料】生物体内，一个最短DNA分子也有4000个碱基对，这种最短的DNA分子也有

种排列顺序。44000(1)DNA分子只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？碱基对的排列顺序千变万化,蕴含了生物的遗传信息，多样性DNA排列方式：4n（n个碱基对）(2)每个DNA分子各自的碱基排列顺序是特定的吗？是特定的特异性三.DNA分子结构特性(3)DNA分子中，两条长链上的什么结构是稳定不变的？稳定性分子组成外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变内侧：碱基互补配对的方式稳定不变化学性质：热稳定性空间结构:规则的双螺旋结构三.DNA分子结构特性从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是 ()A．碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性B．碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性C．一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式有41000种D．人体内控制β－珠蛋白合成的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种D某同学想制作一段具有10对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要：(1)代表磷酸的球形塑料片几个？(2)代表四种碱基的长方形塑料片几个？(3)代表脱氧核糖的五边形塑料片几个？(4)可组装出几种该DNA片段模型？制作DNA双螺旋结构模型202020410四.探究•实践:制作脱氧核苷酸制作出一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型。将制成的脱氧核苷酸模型连接成长链。制作脱氧核苷酸链制作DNA平面结构模型：将两条链间的碱基连接。碱基互补配对原则制作DNA平面结构

A

T

G

C

T

A

C

G制作DNA空间结构模型：双手分别提起两端，拉直双链，向右旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋空间结构模型。制作DNA空间结构复习回顾2.DNA双螺旋结构的主要特点1.DNA双螺旋模型的建构过程3.DNA的结构特性碱基互补配对原则：A---T,G---C内侧：碱基之间通过氢键连接外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架双链，双螺旋结构沃森、克里克于1953年构建出DNA双螺旋结构模型稳定性、多样性、特异性DNA的结构2脱氧核苷酸链脱氧核糖磷酸不变千变万化的氢键A-T,C-G12345678910胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胸腺嘧啶脱氧核糖磷酸（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56把握DNA结构的3个常考点（大本P45）(1)双链DNA中，游离的磷酸基团有

个。每个脱氧核糖一般连接着

个磷酸，一条单链上有

个脱氧核糖只连接一个磷酸。(2)○与、、▭之间的数量关系为

。2211：1：1图中1为DNA分子片段的一条链，2为碱基对，3为氢键，4为一个脱氧核苷酸。五、碱基互补配对原则及应用五、碱基互补配对原则及应用图中1为DNA分子片段的一条链，2为碱基对，3为氢键，4为一个脱氧核苷酸。(3)A与T之间有

个氢键，G与C之间有

个氢键。若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n，若已知A有m个，则氢键数为

；若已知G有m个，则氢键数为

。233n－m2n+m已知某DNA的一条链的碱基顺序为

-T-T-C-G-A-C-G-T-C-C-A-T-G-,

它的另外一条链的碱基顺序为:-A-A-G-C-T-G-C-A-G-G-T-A-C-五、碱基互补配对原则及应用回答有关碱基互补配对原则应用的问题：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。六、DNA有关碱基数量的计算：例：如果一条链上的A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链上该比值为

2:1:4:3请据此完成以下推论：(1)A1＋A2＝

；G1＋G2＝

。即：双链中A＝

，G＝

，A＋G＝

＝

＝

＝(A＋G＋T＋C)。规律一：双链DNA分子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。T1＋T2C1＋C2TCT＋CA＋CT＋G六、DNA有关碱基数量的计算：1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____3、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_____20%60个2、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？27%例．假设一个DNA分子片段中，碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是(

)A．26%,312个 B．24%,288个C．24%,298个 D．12%,144个B312÷26%＝1200个；例.某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____20%

【任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半】【双链中A＝T，G＝C，】规律二①：双链DNA分子中，两个互补碱基之和在单、双链中所占的比例相等。四、DNA有关碱基数量的计算：(2)A1＋T1＝

；G1＋C1＝

。A2＋T2G2＋C2【补则等】(2)A1＋T1＝

；G1＋C1＝

。A2＋T2G2＋C2四、DNA有关碱基数量的计算：A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1==规律二②：互补碱基之和的比值在两条互补链中，以及整条链中都相等，简记为“补则等”。不同生物比值不同，显示特异性。A+TG+C【例1】DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G占多少？29%【例2】若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？0.4；0.4例．已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的(

)A．34%和16%

B．34%和18%C．16%和34%D．32%和18%A【补则等】规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。互为倒数【例1】在DNA的一条单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5；1例．某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(

)C规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。四、DNA