第二节DNA的分子结构和特点

,DNA的分子结构和特点,第2节,高中生物浙科版必修二,第三章遗传的分子基础,第三章遗传的分子基础第二节DNA的分子结构和特点,学习目标,1通过小组合作，探究DNA双螺旋结构模型的构建历程。2根据构建的DNA分子结构模型，归纳出DNA分子结构的主要特点及特性。3认同生物学研究的过程离不开其他学科的支持。,细胞核,细胞质,脱氧核糖,核糖,腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶,腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶,一、DNA双螺旋结构模型,1.提出者：,2.构建历程：,3.结构特点：,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。每条链的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。,（2）两条链上的碱基通过氢键连结，腺嘌呤与胸腺嘧啶通过两个氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶通过三个氢键相连，这就是碱基互补配对原则。,沃森和克里克,（3）在DNA分子中，A与T数量相等，G与C数量相等，但A+T的量不一定等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则,【小组探究】（一）DNA双螺旋结构模型建构,请同学们阅读课本4748页的故事，思考与讨论：,2、沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提出的DNA衍射图谱，推算出了什么？,3、找出沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？最后得到什么重要信息后，才成功了？,1、沃森和克里克开始研究DNA结构时，科学界对DNA已有的认识是什么？,1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是。,脱氧核苷酸,1分子磷酸,1分子脱氧核糖,1分子含氮碱基,1分子脱氧核苷酸=+.,代表磷酸,代表脱氧核糖,代表4种含N碱基,代表连接各组分的化学键,【模型建构1】:脱氧核苷酸,含氮碱基,A,G,C,T,脱氧核糖,脱氧核糖,DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链,磷酸二酯键,【模型建构2】一条脱氧核苷酸链,富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图,X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。,DNA分子呈螺旋结构,碱基是排在外侧,很快被否定,多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型,将磷酸脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。,连接两条链的碱基如何配对?,这种配对方式违反了化学规律,奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。,【模型建构3】DNA双链,反向平行,返回,沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现DNA的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。,左一：威尔金斯左三：克里克左五：沃森,3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？有什么数量关系？,2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？,1、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？,【小组探究】（二）DNA分子结构特点,观察制作的DNA模型：,4.DNA分子结构层次：,基本组成元素,基本组成物质,磷酸、。,脱氧核糖,碱基,基本组成单位,脱氧核糖核苷酸（四种）,DNA单链,聚合,脱氧核糖核苷酸长链,两条,DNA双链,规则的DNA双螺旋结构,C、H、O、N、P,【小结】：,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,一种螺旋：,规则的双螺旋结构,DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆,【课堂反馈】,1下面是DNA的分子结构模式图，说出图中110的名称。,1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鸟嘌呤4.胸腺嘧啶5.脱氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对9.氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段,【课堂反馈】,2已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（）A1800个和800个B1800个和l800个C3600个和800个D3600个和3600个,C,1、除了碱基互补配对的原则外，在DNA分子结构中还有什么结构是稳定不变的？这体现出了DNA分子结构具有什么特性？,2、又有哪些结构是可以发生变化的呢？这说明了DNA分子结构的什么特性？,3、对于不同的DNA分子来说，其碱基的排列顺序可能是一样的吗？这又说明了DNA分子结构的什么特性？,【小组探究】（三）,比较不同组的DNA模型：,代表不同的遗传信息,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。,长链中的碱基对的排列顺序千变万化,二、DNA的结构特性,1.稳定性：,2.多样性：,种类：4n(n代表碱基对数),长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,每种DNA分子都有其特定的碱基（对）排列顺序。,二、DNA的结构特性,稳定性：,多样性：,3.特异性：,中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。,【当堂检测】,1.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是（）A、威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像B、沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型C、查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系D、富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量，C的量等于G的量,2、如图正确的图是（）,D,D,A,B,C,3.在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T通过下列哪种结构连接起来的（）A、氢键B、脱氧核糖磷酸脱氧核糖C、肽键D、磷酸脱氧核糖磷酸,能力提升,1、DNA双螺旋结构模型的构建者：,沃森和克里克,2、DNA双螺旋结构特点：,规