【课件】DNA的结构课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

基因的本质第3章第2节DNA的结构本节聚焦沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的？这一研究过程给我们哪些启示？DNA的双螺旋结构有哪些主要特点?坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕像，它作为高科技的标志。

那么DNA分子的空间结构具体是什么样子的呢？问题探讨英格兰:

生命中心新加坡:螺旋桥桥两头连接码头中心和滨南，桥身由一种方向相反的双螺旋结构支撑，事实上，这与DNA双螺旋结构如出一辙。设计者将这条巨型DNA链内部置有彩灯，彩灯呈现出不同的字母形状，分别为C、G、A和T新西兰:莫里斯•威尔金斯纪念碑俄罗斯:实验鼠纪念碑俄罗斯新西伯利亚细胞学和遗传学研究所为纪念生物学研究的无名英雄——实验鼠，建立一个纪念碑。该雕塑由艺术家AndrewKharkevich设计而成，描绘了一只鼠科学家正在编织一个DNA链。一

DNA双螺旋结构模型的构建

发现核酸早在1868年，人们就已经发现了核酸。在德国化学家霍佩·赛勒的实验室里，有一个瑞士籍的研究生名叫米歇尔，他对实验室附近的一家医院扔出的带脓血的绷带很感兴趣，因为他知道脓血是那些为了保卫人体健康，与病菌“作战”而战死的白细胞和被杀死的人体细胞的“遗体”。于是他细心地把绷带上的脓血收集起来，并用胃蛋白酶进行分解，结果发现细胞遗体的大部分被分解了，但对细胞核不起作用。他进一步对细胞核内物质进行分析，发现细胞核中含有一种富含磷和氮的物质。霍佩·赛勒用酵母做实验，证明米歇尔对细胞核内物质的发现是正确的。于是他便给这种从细胞核中分离出来的物质取名为

“核素”，后来人们发现它呈酸性，因此改叫“核酸”。从此人们对核酸进行了一系列卓有成效的研究。弄清了核酸的基本化学结构20世纪初，德国科赛尔和他的两个学生琼斯和列文的研究，弄清了核酸的基本化学结构，认为它是由许多核苷酸组成的大分子。核苷酸是由碱基、五碳糖和磷酸构成的。其中碱基有4种（腺瞟呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶），核糖有两种（核糖、脱氧核糖），因此把核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。DNA全称是

；DNA的基本组成元素是

；组成DNA的基本单位是

。1、DNA的化学组成脱氧核糖核酸C、H、O、N、P脱氧核苷酸复习提问2、脱氧核苷酸的组成成分及种类一、DNA的双螺旋结构模型的探索历程威尔金斯富兰克林表明DNA分子呈________螺旋结构资料1：1951年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林)提供了DNA的X射线衍射图谱一、DNA的双螺旋结构模型的探索历程查哥夫资料2：1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究

腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量

即(A=T)鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量

即(G=C)一、DNA的双螺旋结构模型的探索历程沃森和克里克资料3：1953年，美国的沃森和英国的克里克

，在《自然》杂志上发表了论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》，引起极大的轰动。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。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的基本骨架是由哪些物质组成的？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？思考讨论★要善于利用他人的研究成果和经验；★要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；★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。2、沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？二、DNA的结构（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。（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。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脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’-C；与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。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，称作3’-端。5’3’3’5’小结氢键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≡C123456789101.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。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56随堂检测12345678109GTCA2．(不定项）有关DNA分子结构的叙述，错误的是()A.双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团B.DNA的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定D.DNA分子两条链同向平行BD17随堂检测碱基对的排列顺序的千变万化。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2.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：三、DNA的结构特性四、碱基互补配对原则的应用例题1、A与T之间有

个氢键，G与C之间有

个氢键。若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n，若已知A有m个，则氢键数为

；若已知G有m个，则氢键数为

。233n－m2n+m设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2

，A2=T1，G1=C2

，

G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C可引申为：①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数

A+G=T+C即A+G/T+C=1②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==例题2、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？A=50%–23%=27%四、碱基互补配对原则的应用A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。A1+G1T1+C1=aT2+C2A2+G2=1/aA1+C1T1+G1T2+G2A2+C2=

例题3、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5,1四、碱基互补配对原则的应用A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。A+TA+T+G+CA1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2

+G2+C2A2+T2=A1+T1（A+T）12==A2+T2例题4、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%（G+C）12G1+C1G2+C2==四、碱基互补配对原则的应用1.若一个DNA分子鸟嘌呤占18%，那么这个DNA分子的腺嘌呤比例是

。2.若DNA分子中含有碱基1200个，其中腺嘌呤有280个，那么胞嘧啶的数量有

。32%320随堂检测3.在一个双链DNA分子中，含有20%的胸腺嘧啶。已知一条链中的胞嘧啶占该链的20%，则另一条链中的胞嘧啶占该链的多少？4.如果一个DNA