高中生物 第3章 第2节 DNA分子的结构课件 新人教版必修2.ppt

成才之路 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修2 基因的本质 第三章 第2节dna分子的结构 第三章 1 dna分子的双螺旋结构 1 两条链反向平行 2 脱氧核糖和磷酸交替连接 排列于外侧 构成基本骨架 3 碱基通过氢键连接成碱基对 排列在内侧 2 双链dna分子中 嘌呤碱基数 嘧啶碱基数 即a g t c 3 互补碱基之和的比例在dna的任何一条链及整个dna分子中都相等 4 在dna分子中 含g c碱基对越多的dna分子相对越稳定 5 非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数 而在整个dna分子中比值为1 目标导航 1 了解dna双螺旋结构模型的构建历程 2 理解dna分子双螺旋结构的主要特点 重 难点 3 明确dna分子的多样性和特异性 重点 问题探究 你知道dna分子的结构是怎样的吗 提示 dna的结构是一种规则的双螺旋结构 一 dna双螺旋结构模型的构建1 构建者 美国生物学家 和英国物理学家 预习导学 沃森 克里克 2 构建过程 dna衍射 a g c t 螺旋 碱基 磷酸 脱氧核糖骨架 碱基 a t g c a与t g与c 二 dna分子的结构 1 dna分子的结构层次 1 基本组成元素 2 组成物质 3 基本组成单位 共 种 4 整体结构 由 条长链反向平行按 方式盘旋而成 c h o n p 磷酸基团 脱氧核糖 含氮碱基 脱氧核糖核苷酸 4 2 双螺旋 2 dna分子的结构特点 1 基本骨架 由 和 交替连接组成 2 内侧 碱基之间通过 连接 且遵循 原则 根据此原则写出各序号代表的碱基种类 脱氧核糖 磷酸 氢键 碱基互补配对 a g c t 在整个双链dna分子中 嘌呤总数是否等于嘧啶总数 在一条单链中上述关系还成立吗 提示 是 否 思维激活 一 问题探讨提示 本节的问题探讨主要是培养学生收集资料 讨论交流的能力 二 思考与讨论1 提示 主要涉及物理学 主要是晶体学 生物化学 数学和分子生物学等学科的知识 涉及的方法主要有 x射线衍射结构分析方法 其中包括数学计算法 建构模型的方法等 现代科学技术中许多成果的取得 都是多学科交叉运用的结果 反过来 多学科交叉的运用 又会促进学科的发展 诞生新的边缘学科 如生物化学 生物物理学等 2 提示 要善于利用他人的研究成果和经验 要善于与他人交流和沟通 闪光的思想是在交流与撞击中获得的 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 三 模型建构1 dna虽然只含有4种脱氧核苷酸 但是碱基对的排列顺序却是千变万化的 碱基对千变万化的排列顺序使dna储存了大量的遗传信息 2 提示 1 靠dna分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联 2 在dna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 该点可不作为对学生的要求 1 dna的结构单位 脱氧核苷酸 4种 dna分子的结构 要点归纳 2 dna的空间结构 规则的双螺旋结构 1 dna双链反向平行 一条走向是5 3 另一条走向是3 5 有规则地盘绕成双螺旋 2 外侧磷酸与脱氧核糖交替排列 构成基本骨架 碱基排列在内侧 3 碱基互补配对原则 腺嘌呤 a 通过两个氢键与胸腺嘧啶 t 配对 鸟嘌呤 c 通过三个氢键与胞嘧啶 c 配对 归纳总结dna结构的 五 四 三 二 一 记忆五种元素 c h o n p 四种碱基 a g c t 相应的有四种脱氧核苷酸 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 一个螺旋 规则的双螺旋结构 3 双链dna分子中碱基数量关系 1 碱基互补配对原则的应用 在双链dna分子中 四种碱基的比例和为1 2 a t c g 1 a t c g a g c t a c g t 总碱基数的1 2 3 互补碱基之和的比例 a t c g 在已知链 互补链和整个dna分子中相等 非互补碱基和的比值 如 a c t c 在已知链与互补链间互为倒数 在整个dna分子中该比值为1 4 在一个双链dna分子中 某碱基占碱基总量的百分数等于每条链中的平均值 dna分子中 a与t之间有两个氢键 c与g之间有三个氢键 因此c g对相对含量多的dna分子热稳定性高 典例导析 解析 整个dna中的g c占整个dna碱基总数的54 则 链上的g c占该链碱基总数的比例也为54 又知 链中胞嘧啶占该链碱基总数比为28 则 链中g占该链的比例为54 28 26 则与之互补的 链中胞嘧啶占 链碱基总数的比例也为26 而 链碱基总数为双链dna总碱基数的一半 由此推出 链中胞嘧啶占dna分子总碱基的比例为 26 2 13 答案 a 答案 a 1 制作原理 dna的脱氧核苷酸双链反向平行 磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧 碱基排列在内侧 碱基对通过氢键连接 碱基互补配对 2 设计模型 绘出dna模型的设计图 确定制作的dna分子双螺旋结构模型的大小 如高度与直径的比例 维系立体结构的方法 选择代表磷酸 脱氧核糖 碱基的材料等 制作dna双螺旋结构模型 要点归纳 3 制作模型 1 使用各种材料分别 制作 若干个磷酸 脱氧核糖 碱基 将各种配件整合在一起 并连接成脱氧核苷酸链 连接两条脱氧核苷酸链 拼成dna分子平面结构图 再 旋转 成双螺旋结构 2 根据设计计划 对制作的dna分子双螺结构模型进行检查 对模型的不足加以修正 需要注意的问题1 熟悉制作模型用的各种零件代表的物质 写出4种碱基的字母名称 2 两条链的长度 碱基总数一致 碱基互补 方向相反 3 磷酸 脱氧核糖 碱基三者之间的连接部位要正确 4 制作中各零件连接应牢固 避免旋转中脱落 5 各组模型制作以不同数量和顺序的a t c g t a g c四种碱基对排列 领悟dna分子的多样性 典例导析 解析 此题主要考查动手制作dna双螺旋结构模型的实际操作能力 具体分析如下 答案 a 答案 b 解析 同一条脱氧核苷酸链中的相邻碱基a与t通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 连接 如图所示 关于碱基互补配对规律的有关计算问题 案例分析 dna是双螺旋结构 所以有两条链 并且两条链之间是反向平行的 它们之间遵循碱基互补配对原则并通过氢键连接 每一个碱基位置对应4种碱基 同时由于碱基排列顺序的不同 导致dna分子结构具有多样性和特异性 技法提炼 制作dna双螺旋结构模型的注意事项 1 严格按照实验操作程序 按结构层次从小到大 从简单到复杂依次完成 2 制作磷酸 脱氧核糖和含氮碱基的模型时 注意各分子的大小比例 3 制作含氮碱基模型时 腺嘌呤 a 和胸腺嘧啶 t 的一端应剪成相互吻合的