3.2DNA的结构课件高一下学期生物人教版必修2

第3章基因的本质第2节DNA的结构(2课时)必修二5’3’5’3’一、学习目标二、重难点1.教学重点:(1)DNA结构的主要特点。(2)制作DNA双螺旋结构模型。2.教学难点:(1)DNA结构的主要特点。01通过搜集DNA结构模型建立过程的资料并进行交流和讨论，通过分析DNA的结构与其蕴藏遗传信息的功能相适应的特点树立结构与功能相适应的观念。(生命观念）02通过制作DNA双螺旋结构模型，分析DNA的化学组成、平面结构及立体结构，领悟构建模型在科学研究中的应用。（科学思维）03通过模型构建过程中的反复猜测和求证，培养学生严谨的逻辑思维能力和科学探究精神。（科学探究）04结合DNA分子的特异性链接实际应用，如亲子鉴定、案件侦破等等，形成科学发展更应服务于社会生活的观念。（社会责任）问题探讨...

坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑,以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗?上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。DNA分子的双螺旋结构的发现，标志着生物学的研究进入分子水平，具有里程碑式的意义。DNA双螺旋结构的发现是20世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现。DNA雕塑一、DNA双螺旋结构模型的构建1.DNA的基本单位：脱氧核苷酸3.核苷酸的组成2.元素组成：C、H、O、N、P一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基4.含氮碱基A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶CH2HOHHHHH碱基磷酸5，4，3’2，1，DNA究竟是什么样的结构？一、DNA双螺旋结构模型的构建1.模型构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。2.模型构建过程：思考●讨论阅读教材P48【思考·讨论】沃森(J.D.Watson，1028—)克里克(F.Crick，1916-2004)克里克沃森帮助理解晶体学原理帮助理解生物学内容合作研究威尔金斯和其同事富兰克林的DNA衍射图谱的有关数据分析尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，都被否定。DNA呈螺旋结构1951年秋天，当时认识：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含A、T、C、G4种碱基。一、DNA双螺旋结构模型的构建2.模型构建过程：思考●讨论阅读教材P48【思考·讨论】1952年，从查可夫那得到信息：DNA中，A＝T，G＝C①将碱基安排在双链螺旋内部；②脱氧核糖—磷酸骨架安排在外部；③A与T配对，G与C配对；④DNA两条链的方向相反。A－T与G－C具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系。该模型与X射线衍射照片比较重新构建1953年，撰写论文发表，1962年获诺贝尔生理学或医学奖。该模型与推算出的DNA双螺旋结构相符发现一、DNA双螺旋结构模型的构建1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？两条这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；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。讨论：（2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？2.沃森和克里克默契配合，提示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？是由脱氧核糖和磷酸组成它们排列在DNA的外侧碱基通过氢键连接成碱基对，碱基的配对具有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。它们位于DNA的内侧一、DNA双螺旋结构模型的构建二、DNA的结构GAGGCCCTATCCTGGAG（1）DNA是由两条脱氧核苷酸链构成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。1.DNA双螺旋结构的主要特点：5'3'5'3'二、DNA的结构（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替排连接排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。5'3'5'3'磷酸二酯键GAGGCCCTATCCTGGAG1.DNA双螺旋结构的主要特点：二、DNA的结构5'3'5'3'GAGGCCCTATCCTGGAG（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律。A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种配一对应的关系叫做碱基互补配对。氢键1.DNA双螺旋结构的主要特点：巧学助记：DNA分子结构的“五、四、三、二、一”五种元素：四种碱基：三种物质：两条长链：一种螺旋：C、H、O、N、PA、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链规则的双螺旋结构A1T2T1A2G1C2C1G21链2链设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。则在DNA双链中：A=T，G=C可归纳：(1).嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数等于总碱基数的一半A+G=T+C=1/2总碱基数即A+G/T+C=1(2).双链DNA分子中A+T或G+C所占比例等于其中任何一条链的A+T或G+C所占比例。即：互补碱基之和在双、单链中所占比例相同。A+T/NA1+T1/N1A2+T2/N2==(3).双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数，A+T/G+C相等。A1+G1T1+C1=aT2+C2A2+G2=1/aA1+G1T1+C1T2+C2A2+G2=G+C/NG1+C1/N1G2+C2/N2==A1+T1G1+C1=mC2+C2A2+T2=mA1+T1C1+G1T2+A2G2+C2=N1N2(4).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。N1=aA1N2A2=bN=Aa+b22.碱基互补配对原则的应用二、DNA的结构课堂练习1.从某生物组织中提取双链DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之和占全部碱基数的46%，又知DNA的一条链(H链)中含腺嘌呤(A)28%，与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该单链碱基数的比例()

A.24%B.26%C.14% D.11%B2.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是()A．在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55%B．在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25%C．若该DNA分子含有1000个碱基对，则碱基之间的氢键数为2600个D．该DNA分子中＝B(C＋G)/（A＋T）＝3/23.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探究实践.三、制作DNA双螺旋结构模型通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的认识和理解。

目的要求材料用具曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等常用物品，都可用作模型制作的材料。模型设计成分间连接→基本单位：脱氧核苷酸■

如何选材？

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连接部位？

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怎样连接？单位间连接→脱氧核苷酸链：■

连接部位？

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怎样连接？两条链间连接：■

如何体现反向平行？

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如何体现碱基配对？四种碱基ACGT成果展示探究实践.三、制作DNA双螺旋结构模型探究实践.三、制作DNA双螺旋结构模型DNA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？DNA是如何维系它的遗传稳定性的？你能够根据DNA的结构特点，设想DNA的复制方式吗？DNA虽然只含有4种脱氧核普酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。提示：(1)靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；(2)在DNA的双螺旋结构中，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。讨论：碱基互补配对原则半保留复制（不一定要求答出）课堂小结DNA的结构DNA双螺旋结构模型的构建DNA的组成元素DNA的基本单位DNA双螺旋结构两条链、反向平行外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接内侧:碱基间有氢键，碱基互补配对C、H、O、N、P脱氧核苷酸DNA的相关计算制作DNA双螺旋结构模型1．DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。（1）DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。（）（2）在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+G)/(T+C）=1。（）练习与应用一、概念检测√√2．下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。①

；②

；③

；④

；⑤

；⑥

；⑦

；⑧

；⑨

；⑩

。胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胸腺嘧啶脱氧核糖磷酸脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段GTCA①②③④⑤⑥⑦⑧⑩⑨练习与应用3、在含有4种碱居的DNA区段中，腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，则()A、b0.5B、b0.5