3.2 DNA的结构第1课时课件-高一下学期生物人教版必修2

第二节DNA的结构第三章

基因的本质第2节DNA的结构回顾科学家的足迹120世纪30年代以前认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位21928年格里菲思提出转化因子的概念320世纪40年代艾弗里提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质DNA是主要的遗传物质5后来发现某些病毒的遗传物质是RNA1952年4赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明DNA才是噬菌体的遗传物质➪DNA有什么用处呢？问题探讨结构功能1.为什么通过DNA比对技术就能找到犯罪嫌疑人？DNA多样性特异性DNA比对技术是一种在生物学和生物信息学领域中常用的技术，它可以用比较两个或多个DNA序列的相似性和差异性。利用DNA比对技术寻找罪犯(视频)讨论：稳定性01DNA双螺旋结构模型的构建以

DNA

双螺旋结构进行衍生设计瑞典马尔默旋转塔

高190米/54层巴拿马螺丝塔

高243米莫斯科进化大厦

高度255米沙特吉达钻石塔

高432米北京中关村的“生命”雕塑

“生命”双螺旋雕塑象征中关村人生生不息的创新精神。更多以DNA结构进行设计的建筑都成为了当地的地标性建筑。然而DNA双螺旋结构的发现更是具有里程碑意义。

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。构

建

历

程20世纪初DNA的结构单位：四种脱氧核苷酸科赛尔、琼斯、列文对DNA的知识回顾OPCH2

OHOOHHOHHHHH碱基

磷酸

a.DNA的基本单位：脱氧（核糖）核苷酸c.脱氧核苷酸的组成b.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d.含氮碱基对DNA的知识回顾OPCH2

OHOOHHOHHHHHA磷酸

OPCH2

OHOOHHOHHHHHT磷酸

腺嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸f.脱氧核苷酸的种类对DNA的知识回顾f.脱氧核苷酸的种类OPCH2

OHOOHHOHHHHHC磷酸

OPCH2

OHOOHHOHHHHHG磷酸

胞嘧啶脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸对DNA的知识回顾PA脱氧核糖PT脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖磷酸二酯键DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。对DNA的空间结构一无所知构

建

历

程20世纪初1951年DNA的结构单位：四种脱氧核苷酸科赛尔、琼斯、列文X射线衍射技术威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱致敬挑战“蛋白质是遗传物质”观点的代表性学者！资料1: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。DNA衍射图谱沃森和克里克据此推算出DNA呈螺旋结构。“X”形意味着DNA分子是螺旋的构

建

历

程20世纪初1951-19521951年DNA的结构单位：四种脱氧核苷酸科赛尔、琼斯、列文沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构，尝试建构模型：双螺旋、三螺旋→失败（配对违反化学规律）物理模型X射线衍射技术威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱都被否定致敬挑战“蛋白质是遗传物质”观点的代表性学者！20世纪初1951-195219521951年DNA的结构单位：四种脱氧核苷酸科赛尔、琼斯、列文沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构，尝试建构模型：双螺旋、三螺旋→失败（配对违反化学规律）物理模型X射线衍射技术威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱查哥夫致敬挑战“蛋白质是遗传物质”观点的代表性学者！沃森克里克查哥夫我给你们带来一条重要信息A=T,G=CA+G＝T+C。太感谢了，我想我知道DNA的结构了！

DNA双螺旋结构模型

调整后的DNA模型能够解释A、T、G、C的数量关系。这个模型与照片推算出的DNA双螺旋结构相符。①碱基安排在双链螺旋内部②脱氧核糖—磷酸安排外部③让A与T配对,G与C配对④DNA两条链的方向相反DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构。调整后的DNA模型结论:02DNA分子的结构平面结构DNA双螺旋结构GAGGCCCTATCCTGGAG5'3'5'3'思考

讨论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？（2）DNA的基本骨架由哪些物质组成？它们分别位于DNA的什么部位呢？（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA是由两条链构成的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律：A与T配对；G与C配对。概述DNA结构的主要特点：链两条单链反向平行链

数：方

向：OCH2OHH磷酸基团碱基3′2′HH1′4′5′HH3′5′5′3′DNA的一条单链具有两个末端“链”双螺旋空间结构：游离的磷酸基团，称作5’-端羟基(-OH)，称作3’-端概述DNA结构的主要特点：内外互补链中相邻碱基通过

相连。脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架碱

基（构成遗传信息）外侧：内侧：DNA分子的一条单链中，相邻碱基通过_____________________相连。

脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖

氢键3′5′5′3′“内外”概述DNA结构的主要特点：配对（3个氢键）氢键GCAT（2个氢键）碱基互补配对原则“配对”氢键越多，结构越稳定即：G与C越多，DNA的热稳定性越大3′5′5′3′概述DNA结构的主要特点：总结54321氢键ATATTAGGGCCATC碱基对五种元素：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氢键关系:A=TG≡CDNA分子结构的信息解读(1)DNA分子中数量关系：脱氧核苷酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基，四者之间的数量关系为1∶1∶1：1。双链DNA分子中，含____个游离的磷酸基团。双链DNA分子中，每个脱氧核糖连接______个磷酸基团。双链DNA分子中，每个磷酸基团连接______个脱氧核糖。A和T之间____个氢键；G和C之间____个氢键。因此，_______比例越大的DNA的分子，其稳定性和耐热性越高。21或21或223G和CDNA分子结构的信息解读(4)DNA分子中的位置关系：在双链DNA分子中，两条链之间的相邻碱基，靠_______相连；

一条链中的相邻碱基，靠__________________________________相连；氢键脱氧核糖——磷酸——脱氧核糖脱氧核苷酸(4种)；磷酸、脱氧核糖和含氮碱基(2)DNA分子水解情况：①DNA初步水解产物：

②DNA彻底水解产物：(3)DNA分子中两种化学键：①氢键：碱基对之间的化学键。

②磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键。课

堂

小

测下面是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（基团）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课

堂

思

考【思考1】为什么G—C碱基对含量越多DNA越稳定？因为DNA的稳定性与氢键的数量有关，而G—C碱基对之间含有的氢键多。【思考2】根据结构与功能相适应，试分析DNA具有稳定性的原因？规则的双螺旋结构外部稳定的基本骨架、内部严格的碱基互补配对【思考3】DNA的什么代表遗传信息？脱氧核苷酸的排列顺序课

堂

思

考【思考4】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？碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。【思考5】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种类数目课

堂

思

考【思考6】为什么可以利用DNA指纹来识别身份？每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。03DNA的特性DNA的

特

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？440002.特异性碱基对的特定排列顺序。3.稳定性1.多样性①外部稳定的基本骨架—磷酸和脱氧核糖交替连接形成；②内部碱基对稳定—通过氢键连接，严格遵循碱基互补配对原则，

加强稳定性；③