【公开课课件】3.2DNA的结构课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2

1、第三章 基因的本质第2节 DNA的结构真核生物真核生物原核生物原核生物DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒绝大多数生物的遗传物质是DNA具有细胞结构生物具有细胞结构生物不具细胞结构：病毒不具细胞结构：病毒DNADNARNA（大多数病毒，如T2噬菌体）（烟草花叶病毒，流感病毒和艾滋病病毒）DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？PPP磷酸含氮碱基据含氮碱基的种类脱氧核糖脱氧核糖核苷酸P腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸P胞嘧啶胞嘧啶脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸 一、DNA双螺旋结构模型的构建

2、资料1：20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。 一、DNA双螺旋结构模型的构建资料2：1951年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林)提供了DNA的X射线衍射图谱 。威尔金斯富兰克林沃森与克里克共同分析：推算DNA分子呈_结构，两条链是方向相反的。 一、DNA双螺旋结构模型的构建螺旋翻转翻转180180碱基组成碱基比例AGCTA/TG/C(A+G)/(T+C)(A+T)/(G+C)人30.919.919.829.41.051.011.031.52鸡28.820.521.529.20.990.950.971.38

3、海胆32.817.717.332.11.021.021.021.85酵母菌31.318.717.132.90.951.091.001.79大肠杆菌24.72625.723.61.051.011.030.93 一、DNA双螺旋结构模型的构建资料3：奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff）发现：在DNA中，腺嘌呤（A）的量等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量等于胞嘧啶(C)的量。 资料四：基于威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱和查哥夫定律。1953年沃森、克里克成功地构建DNA双螺旋结构模型，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 。1962年，沃森、克里克和威尔金

4、斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖。 一、DNA双螺旋结构模型的构建（2）A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的性状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。（3）能够解释A、T、G、C的数量关系。与DNA的X射线衍射图谱相符。（1）将碱基安排在双螺旋内部，将磷酸-脱氧核糖骨架排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对，DNA的两条链的方向是相反的。 一、DNA双螺旋结构模型的构建3.4nm3.4nm2nm2nm0.34nm0.34nm资料五：DNA双螺旋结构模型讨论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 的基本骨架是由那些物

5、质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？两条链构成，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 一、DNA双螺旋结构模型的构建（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA 中的碱基通过氢键连接成碱基对。它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。 CTTGACAG5533（1）由2条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构103,5-磷酸二酯键二、DNA的结构 DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5-端，另一端 有 一 个 羟 基（OH)，称作3-端。(2) 外侧：脱氧核

6、糖和磷酸交替连接，构成基本骨架；内侧:碱基对。(3)碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且A只和T 配对、G只和C 配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作碱基互补配对原则 。氢键碱基对CTTGACAG5533（4）氢键关系:A=T GC二、DNA的结构腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。二、DNA的结构DNA双螺旋结构的形成脱氧核糖胸腺嘧啶DNA初步水解产物是脱氧核糖(4种)DNA彻底水解产物是磷酸(1种)、脱氧核糖(1种)、碱基(4种)。2353352、DNA的结构特性碱基对的排列顺序的千变万化。在

7、生物体内，最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：AT、TA、GC、CG。请同学们计算DNA分子有多少种？4 种40002）特异性碱基对的特定排列顺序。3）稳定性具有规则的双螺旋结构。1）多样性3、DNA杂交技术的应用 DNA杂交技术可以用于两个物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的DNA互补区段越多，则两个物种的亲缘关系越近。二、DNA的结构三、制作DNA双螺旋结构模型磷酸脱氧核糖四种碱基1.准备材料：6种：磷酸、脱氧核糖、4种碱基2.制作脱氧核苷酸模型三、制作DNA双螺旋结构模型3.制作脱氧核苷酸长链模型三、制作DNA双螺旋结构模型4.制作DNA平面结构模型三、

8、制作DNA双螺旋结构模型5.制作DNA立体结构模型三、制作DNA双螺旋结构模型在双链DNA中，根据碱基互补配对原则： A=T，G=C，(两条链不互补的碱基之和相等)（A+G）或（A+C)或(T+G)或（T+C)/（A+T+G+C）=1/2规律一：在双链DNA中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）A+G=T+C A+C=T+G (嘌呤数=嘧啶数) （A+G）/ （T+C） =1（非配对碱基之和比值为1）A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1 21 2四、碱基互补配对原则相关计算(DNA双链)A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1 21 2例1：某双链DNA的分

9、子中，鸟嘌呤的分子数占碱基总数的22%，那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的( )A、22% B、28% C、78% D、50%B B规律二：双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。例2：在双链DNA分子中，G和C之和占全部碱基的48%，其中一条链的A占该链碱基总数的24%，则另一条链中的A占该链碱基总数的百分比为（ ）A、24% B、26% C、28% D、76%C C24例4：DNA的一个单链中（A+G）/（T+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（ ）A、0.4和0.5 B、2.5和0.4 C、2.5 和1.0 D、0.4和1.0C C例3：在

10、双链DNA的一条链中A占22%，另一条链中A占24%，在整个DNA分子中，A占_23%23%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1 21 2 (1) 在在DNA双链中，双链中，任意两个不配对任意两个不配对碱基之和碱基之和 ，并为，并为碱基总数碱基总数的的 。相等相等一半一半规律概括规律概括：A+G( )=T+C( )=50%A+T+G+C A+T+G+C A=T G=C A+G = T+C (2) 任意两个配对任意两个配对碱基之和在碱基之和在双链中双链中比例比例 每一条每一条单链单链中这中这两个互补两个互补碱基之和碱基之和的比例。的比例。等于等于A+TA+TA+T+G+CA+T+G+C=A A1 1+T+T1 1A A1 1+T+T1 1+G+G1