DNA的结构课件高一下学期生物人教版必修222

第2节DNA的结构目标02掌握DNA分子的结构特点及特性。04在DNA结构的认识过程中，体会科学家们所体现的痴迷科学、崇尚真理的科学精神学习目标01分析DNA结构与其蕴含的遗传信息的功能相适应，清楚DNA结构特点体现了生命的物质性03通过制作DNA双螺旋结构提高探究能力、动手能力和合作能力课堂导入在确信DNA是生物体的遗传物质之后，人们更迫切的想知道：

什么样的结构可以满足这些功能？结构DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？功能决定①相对稳定②携带信息③复制传递资料1:当时，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。脱氧核苷酸合作探究一.DNA双螺旋结构模型的构建3,5磷酸二酯键根据DNA衍射图谱，判断DNA是双螺旋结构。合作探究一.DNA双螺旋结构模型的构建资料2:1951年11月，英国物理学家威尔金斯(M.Wilkins)和同事富兰克林(R.E.Franklin)应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。M.WilkinsR.E.Franklin（富兰克林的DNA衍射图谱---51号照片）合作探究一.DNA双螺旋结构模型的构建资料3：碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。细胞中的DNA分子处于液体环境中。NPNPNPNPNPNPNPNPNPNP疏水亲水NPNPNPNPNPNPNPNPNPNP亲水疏水碱基如何配对？资料4DNA螺旋的直径是固定的，均为2nm。资料5

嘌呤碱基是双环化合物;嘧啶碱基是单环化合物。不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连。假说一:A与T配对，C与G配对;假说二:A与C配对，G与T配对。合作探究一.DNA双螺旋结构模型的构建腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）请你推测碱基可能的配对方式：A与T配对，G与C配对。在DNA中，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。DNA来源A:GT:CA:TG:C嘌呤：嘧啶人1.561.751.001.001.0小麦1.221.181.000.970.99禽类结核杆菌0.40.41.091.081.1母鸡1.451.291.060.910.99鲱鱼1.431.431.021.021.02合作探究一.DNA双螺旋结构模型的构建资料6：查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析。一个碱基上的H原子和与之配对的碱基上的电负性强的N原子或O原子间存在一定的吸引力，形成氢键。资料7：克里克还从富兰克林书面报告中发现：DNA两条链的方向是相反的。合作探究一.DNA双螺旋结构模型的构建碱基安排在双螺旋内部，脱氧核糖-磷酸骨架安排在螺旋外部。A与T配对，G与C配对，DNA两条链的方向是相反的。用金属制作的模型与X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型合作探究一.DNA双螺旋结构模型的构建归纳总结：DNA分子的双螺旋结构提出者：（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链反向平行。主要内容：（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。沃森和克里克（3）两条链上的碱基通过氢键连接。碱基互补配对：A一定与T配对，G一定与C配对。5’3’5’3’5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTCOCH2OHH磷酸基团碱基3′2′HH1′4′5′HH脱氧核糖上与碱基相连的的碳叫做____，与磷酸基团相连的碳叫做______；1’-C5’-CDNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称为_

___，另一端有一个羟基（-OH），称作

；5’-端3’-端二、DNA双螺旋结构的特点DNA的两条单链的走向_____，从双链的一端起始，一条单链是从5’-端到3’-端的，另一条则是从______________；相反3’-端到5’-端的5’3’5’3’二、DNA双螺旋结构的主要特点5’3’5’3’1.DNA是由

条单链组成的，这两条链

按

的方式盘旋成双螺旋结构；两反向平行2.DNA中的

和

交替连接，

排列在

侧，构成

；碱基

排列在____侧；脱氧核糖磷酸外基本骨架内3.两条链上的碱基通过

连接成

，并且碱基配对具有一定的规律：氢键碱基对A一定与_____配对；G一定与_____配对；TC

碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。ATGCGC比例越高，DNA的热稳定性越高1.下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。12345678910胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）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片段当堂训练ATCGATAGCT①1.①是左边链的___端，这一端末端的基团为______；②是右边链的___端，这一端末端的基团为_________；②3’-5’-羟基磷酸基团③2.

③和④中，____是真正的脱氧核苷酸，

名称是

；④③腺嘌呤脱氧核苷酸⑤3.

⑤的名称是_________________；一条脱氧核苷酸链的片段4.

一个DNA分子有____个游离的磷酸基团，位于两条链的_______；

一个脱氧核糖上连着________个磷酸基团；

一个磷酸基团上连着________个脱氧核糖；

一个脱氧核糖上连着_____个碱基；DNA两条链之间相邻的碱基由_____连接，一条链中相邻的碱基通过

连接。21或21或2氢键脱氧核糖-磷酸基团-脱氧核糖15’-端随堂练习氢键单链中相邻碱基：互补链中相邻碱基:数量关系①每个DNA的片段中,游离的磷酸基团有2个。②A-T间有2个氢键,C一C间有3个氢键③脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数位置关系通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接通过氢键相连5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTC3'，5'-磷酸二酯键二、DNA双螺旋结构的特点二、DNA双螺旋结构的特点1、稳定性：空间结构：两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。

基本骨架：磷酸与脱氧核糖交替连接作为基本骨架。

内侧碱基：遵循碱基互补配对通过氢键连接形成碱基对。2、多样性：碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序千变万化，

构成了DNA分子的多样性。在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A-T、T-A、G-C、C-G。请同学们计算DNA分子有多少种？44000种3、特异性：每种DNA有别于其他DNA，具有特定的碱基排列顺序。因此可以利用DNA指纹来识别身份。D与d基因不同的根本原因是什么？探究·实践1、实验目的：某些通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点

的认识和理解。2、材料用具曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等常用物品磷酸脱氧核糖四种碱基6种：磷酸、脱氧核糖、4种碱基制作DNA双螺旋结构模型探究·实践制作DNA双螺旋结构模型(1)组装“脱氧核苷酸模型”(2)制作“多核苷酸长链模型”(3)制作DNA分子平面结构模型(4)制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。

将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须相同，碱基之间能够互补配对。

按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反。把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。探究·实践制作DNA双螺旋结构模型3、制作步骤探究·实践在双链DNA中，根据碱基互补配对原则：①A=T，G=C，(任意两个不互补的碱基之和相等)（A+G）或（A+C)或(T+G)或（T+C)/（A+T+G+C）=1/2②A+G=T+C③A+C=T+G(嘌呤数=嘧啶数)T+C=1

A+G④（任意两个不互补的碱基之和比值为1）A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链三、DNA分子中有关碱基的计算规律规律一：任意两个不互补的碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）例1：已知一个含150个磷酸的双链DNA分子中有腺嘌

呤25个，请问此DNA分子中有多少个胞嘧啶？50三、有关DNA中的碱基计算规律例2：某双链DNA的分子中，鸟嘌呤的分子数占碱基总数的22%，那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的A、22%B、28%C、78%

D、50%✔A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链三、有关DNA中的碱基计算规律例3：不同的双链DNA分子,下列的相关比值中有可能不同的是（）A、A/TB、（A+T）/（G+C）C、G/CD、（A+G）/（T+C）✔补充1：双链DNA中，A+T与G+C不一定相等；若在一个生物体内嘌呤≠嘧啶是什么原因？有单链核酸存在例4：某生物鸟嘌呤：胞嘧啶=3:1，则该生物不可能是（）A.大肠杆菌B.艾滋病病毒C.T2噬菌体D.人体细胞✔补充2：双链DNA中，嘌呤数等于嘧啶数；

单链DNA、RNA或DNA+RNA，则嘌呤数不一定等于嘧啶数。A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链A+TA+T+G+C=A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%则：⑤（A1+T1）%=(A2+T2）%=(A+T)%三、有关DNA中的碱基计算规律A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链规律二：在DNA双链中，双链DNA中互补碱基和与碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。1链中：2链中：整个DNA中：三、有关DNA中的碱基计算规律A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链例5：在双链DNA分子中，G和C之和占全部碱基的48%，其中一条链的A占该链碱基总数的24%，则另一条链中的A占该链碱基总数的百分比为（）A、24%B、26%C、28%D、76%✔例6：在双链DNA分子中，A与T之和占全部碱基总数的

42%，若其中一条链的C占该链碱基总数的24%，

T占30%，则另一条链上C、T分别占该链碱基总数

的（）A、34%12%B、42%12%C、58%34%D、34%30%✔⑥若

A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1==规律三：在DNA双链中，一条单链的A+T/G+C的值，与互补链的A+T/G+C的值及整个DNA分子中A+T/G+C的值相等。=aaa三、有关DNA中的碱基计算规律A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链则例7：DNA的一个单链中（A+T）/（G+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（）A、0.4和0.5B、0.4和0.4C、2.5和1.0D、0.4和1.0✔变式：某双链DNA分子一条链上(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，

则在整个DNA分子中A:T:G:C为(

)A．1:1:1:1B．2:2:3:3

C．3:3:10:10D．10:10:3:3✔28⑦若

T1+C1=

A1+G1T+C=

A+G1/b规律四：在DNA双链中，任意不互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个DNA分子中此比为1补则等，不补则倒1三、有关DNA中的碱基计算规律A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链T2+C2=

A2+G2则b例8：DNA的一个单链中（A+G）/（T+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（）A、0.4和0.5B、2.5和0.4C、2.5和1.0D、0.4和1.0✔规律五：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(G＋C)的值不同，该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。不同生物的DNA的(A＋T)/(G＋C)的值一样吗？A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链12不一样规律六：某碱基在双链中所占的比例等于它在每条单链中所占比例的平均值。例9：在双链DNA的一条链中A占22%，另一条链中A占24%，在整个DNA分子中，A占_____23%⑧A%=1/2(A1%+A2%)三、有关DNA中的碱基计算规律规律七：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0；例10：在一个双链DNA分子中A占22%，则A在其中一条单链中的数值能确定吗？不能能确定范围吗？能确定范围，0%≤A1≤44%；A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链12三、有关DNA中的碱基计算规律易错提醒：(1)