3.2+DNA的结构课件高一下学期生物人教版必修2

DNA的结构人教版高中生物学

必修2第3章

第2节思考：我们学习的DNA在生产生活中有什么应用？司法领域医疗领域农业领域其他领域DNA主要分布在真核细胞的_____________DNA的中文名称__________________DNA的元素组成__________________DNA的基本单位__________________单体是由__________________________分子组成细胞核脱氧核糖核酸C、H、O、N、P脱氧（核糖）核苷酸磷酸、含氮碱基、脱氧核糖知识温故：一、核苷酸的结构OPCH2

OHOOHHOHHHHH碱基

磷酸

脱氧核糖C1C2C3C4C5核苷酸根据碱基的不同分为四种类型OPCH2

OHOOHHOHHHHH碱基

磷酸

脱氧核糖C1C2C3C4C5一、核苷酸的结构【模型构建一】磷酸细棒连接脱氧核糖和磷酸脱氧核糖粗棒连接脱氧核糖和碱基4种碱基每个小组成员合作，构建DNA的基本单位4种脱氧核糖核苷酸。一、核苷酸的结构【资料1】1951年，英国化学家托德提出了核苷酸分子之间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸二酯键（脱氧核糖的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键）连接的。磷酸二酯键二、DNA单链【模型构建二】以小组为单位，尝试建构由8个脱氧核糖核苷酸组成的DNA单链模型。AHGHCHTHDNA是脱氧核苷酸连接而成的长链二、DNA单链沃森和克里克搭建DNA双螺旋结构模式图【资料2】1951年11月，科学家威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。威尔金斯富兰克林富兰克林拍摄的DNA衍射图谱“X”行意味着DNA是螺旋的三、DNA平面结构a为DNA的X射线衍射图；b为弹簧的激光衍射图三、DNA平面结构【资料3】沃森和克里克听取富兰克林关于DNA结构的报告后，先后建立了单链模型和三股模型，结果都以失败告终。后来他们在看到威尔金斯提供的一些最新的X射线照片，几乎可以确定DNA是规则的双螺旋结构。新的问题：DNA两条脱氧核苷酸单链的连接方式是怎样的？三、DNA平面结构【思考】两种假设哪种正确？1、碱基是疏水性的，而脱氧核糖和磷酸具有亲水性2、细胞中的DNA处于液体环境中三、DNA平面结构假设1

碱基-碱基

假设2

磷酸-磷酸新的问题：DNA两条链哪些碱基连接？ATCGATCGGGGCTTCTGTCCTTCGGCA-A、T-TC-C、G-GA-GC-TA-CT-GA-TC-GAAAAAA三、DNA平面结构【资料4】美国化学家多诺休提供的正确的4种碱基分子结构图。由图可知A、G为双环结构（占有空间大），T、C为单环结构（占有空间小），DNA分子的直径是固定的2nm，相邻两核苷酸间距相等。腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）NNHNH2NNNNHONNHNH2胞嘧啶（C）NNHONH2胸腺嘧啶（T）NHNHOHH3CO三、DNA平面结构不同生物来源DNA中碱基的含量（%）物种腺嘌呤胸腺嘧啶鸟嘌呤胞嘧啶人（肝脏）30.330.319.519.9结核杆菌15.114.634.935.4果蝇27.327.622.522.5玉米25.625.324.524.6脉孢霉菌23.023.327.126.6大肠杆菌24.624.325.525.6海胆32.832.117.718.4【资料5】

沃森和克里克从奥地利著名化学家查哥夫处得知，A的量总是等于T的量，G的量总是等于C的量。

美国晶体学者多纳休向沃森和克里克证实，碱基之间是通过氢键相连；经其他科学家证实，碱基A和T通过两个氢键相连，碱基C和G通过三个氢键相连。三、DNA平面结构1953年2月，科学家佩鲁兹提供了一份资料给克里克。该资料指出，DNA的晶体形式具有对称性，旋转180度之后还能和原来的晶体重合。【资料6】DNA的两条链是反向平行的三、DNA平面结构1953年4月25日，沃森和克里克在英国《自然》发表题为《核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型》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的片段12345678109GTCAC5C5C3C35‘-3’3‘-5’【模型构建三】

小组合作，以8个脱氧核苷酸的单链为基础，尝试建构DNA双链的平面模型。三、DNA平面结构1、多样性——碱基排列顺序的千变万化遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中种类：4n（n为碱基对）2、特异性——碱基的特定的排列顺序3、稳定性——DNA的双螺旋结构四、DNA的特性

请第1、2组（第3、4组）将组装的DNA平面结构拼接成一个更长的DNA片段，并构建出它的双螺旋结构。【模型构建四】五、DNA的双螺旋结构英国:

生命中心中国:

生命链俄罗斯:实验鼠纪念碑新加坡:螺旋桥英国:

生命中心中国:

生命链俄罗斯:实验鼠纪念碑新加坡:螺旋桥1.下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是（

）A.每个双链DNA分子一般会含有4种脱氧核苷酸B.每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基C.DNA分子的基本骨架排列在外侧D.双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟

嘌呤2、在DNA分子的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构是（

）A、氢键B、-磷酸-脱氧核糖-磷酸C、肽键D、-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖晚年沃森和克里克在双螺旋结构模型前的最后一次合影多学科交叉无数科学家努力生物：基本单位化学：氢键、磷酸二酯键数学：分子直径物理：x射线衍射图谱沃森、克里克威尔金斯、富