高中生物必修二DNA分子结构

关于高中生物必修二DNA分子结构第1页，课件共60页，创作于2023年2月第2页，课件共60页，创作于2023年2月第3页，课件共60页，创作于2023年2月第三章基因本质第2节DNA分子结构开课人：庄学铭第4页，课件共60页，创作于2023年2月【知识目标】1.说出DNA双螺旋结构模型的建构历程。2.概述DNA分子结构的主要特点。3.制作DNA分子双螺旋结构模型。4.对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算。【能力目标】通过“制作DNA双螺旋结构模型”的实验培养学生的动手能力和空间思维能力。以教材中的资料为内容培养学生搜索、处理信息的能力【情感态度与价值观】

通过讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程，体验多学科知识的综合运用，认同交流与合作在科学研究中的重要意义，并培养学生用于探索，严谨论证的科学态度和钻研精神。第5页，课件共60页，创作于2023年2月重点：DNA分子结构的主要特点制作DNA分子双螺旋结构模型二、学习重难点：难点：DNA分子结构的主要特点对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算。第6页，课件共60页，创作于2023年2月威尔金斯克里克沃森富兰克林英国分子生物学家英国物理学家美国生物学家英国物理化学家第7页，课件共60页，创作于2023年2月

接下来，让这些科学家们“带领”我们一起来建构DNA结构吧！第8页，课件共60页，创作于2023年2月以小组为单位，合作制作出一个至少含有8个基本单位的DNA双螺旋结构模型。模型制作第9页，课件共60页，创作于2023年2月请分享小组合作制作的过程或分享制作过程中遇到的困难以及如何解决的。作品展示与交流第10页，课件共60页，创作于2023年2月AGCT腺嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核苷酸的种类第11页，课件共60页，创作于2023年2月DNA模型建构代表磷酸D代表脱氧核糖代表4种碱基代表连接各组分的化学键【模型建构1】:脱氧核苷酸P第12页，课件共60页，创作于2023年2月OHPOOHO=OPOOHO=HHOH2OOHH磷酸二酯键脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸链H1235413245第13页，课件共60页，创作于2023年2月【模型建构2】

一条脱氧核苷酸链…DNA模型建构第14页，课件共60页，创作于2023年2月比较各自制作的脱氧核苷酸链的模型，长链中碱基的排列顺序有什么差异？说明DNA分子有什么特征？

比一比DNA分子具有多样性第15页，课件共60页，创作于2023年2月德国物理学家—伦琴第16页，课件共60页，创作于2023年2月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。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。DNA的X射线衍射图回眸历史富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图第17页，课件共60页，创作于2023年2月沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构。富兰克林DNA衍射图谱威尔金斯脱氧核苷酸链如何形成具有独特双螺旋结构的DNA【模型建构3】

DNA分子呈螺旋结构第18页，课件共60页，创作于2023年2月思考：

DNA分子是三螺旋还是双螺旋结构？脱氧核苷酸链如何形成具有独特双螺旋结构的DNA第19页，课件共60页，创作于2023年2月第20页，课件共60页，创作于2023年2月螺旋体中的碱基如何配对?思考：A=A,G=G,C=C,T=T?第21页，课件共60页，创作于2023年2月原因：1、嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；2、嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。

第22页，课件共60页，创作于2023年2月GTCADNA双螺旋结构模型的探索这给了我们什么启示？1952年查哥夫定量分析DNA分子的碱基组成，发现腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。A=T,G=C第23页，课件共60页，创作于2023年2月思考：………………看来，DNA是双螺旋，那么DNA分子的两条链是如何排列的？推测一推测二推测三第24页，课件共60页，创作于2023年2月两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？思考：第25页，课件共60页，创作于2023年2月A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径，能够解释A,T,G,C的数量关系，同时也能解释DNA的复制。第26页，课件共60页，创作于2023年2月碱基对另一碱基对

嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键第27页，课件共60页，创作于2023年2月P41352oP413520PPP41352oP413520PP

DNA双链--反向平行第28页，课件共60页，创作于2023年2月第29页，课件共60页，创作于2023年2月第30页，课件共60页，创作于2023年2月【模型建构4】

DNA双螺旋结构，A与T配对，C与G配对。第31页，课件共60页，创作于2023年2月第32页，课件共60页，创作于2023年2月

DNA双螺旋结构发现是20世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现.

这一结构直接表示了遗物质的一种可能的复制机制,揭示了生命的秘密;这一发现开启了分子生物学的新时代,为人类从分子水平上认识生命过程及生命活动的机制奠定了基础.DNA双螺旋结构发现的意义：下面大家一起来欣赏DNA之美：第33页，课件共60页，创作于2023年2月“生命与延续、更新与成长”新加坡螺旋桥第34页，课件共60页，创作于2023年2月英格兰:

生命中心第35页，课件共60页，创作于2023年2月爱尔兰:

国家植物园生命是什么？第36页，课件共60页，创作于2023年2月俄罗斯新西伯利亚细胞学和遗传学研究所实验鼠纪念碑第37页，课件共60页，创作于2023年2月中国北京中科院生物物理研究所第38页，课件共60页，创作于2023年2月西班牙:

彩色琉璃DNA第39页，课件共60页，创作于2023年2月美国：儿童攀爬的艺术格子梯第40页，课件共60页，创作于2023年2月新西兰:

莫里斯•威尔金斯纪念碑第41页，课件共60页，创作于2023年2月通过今天的学习和上面的几幅雕塑中，同学们除了看到科技之美，看到了什么美？

生命之美，艺术之美，创造之美，科学探索之美，跨学科合作之美，资源共享之美等等……第42页，课件共60页，创作于2023年2月最新科学报道：一、DNA之父沃森的中国计划：筹建沃森生命科学中心2017年4月，沃森在中国一连吃了好几天的生日蛋糕。沃森今年90岁。作为20世纪分子生物学的带头人之一，1953年，沃森和克里克共同发现了DNA双螺旋结构，获得诺贝尔生理学或医学奖，被誉为“DNA之父”。十天的中国之行，从北京、成都再到深圳，每一站背后，都与沃森此行访华的目的息息相关—他希望在中国筹建一所“沃森生命科学中心”，基于基因组和生命健康大数据，对癌症实行精准医疗。第43页，课件共60页，创作于2023年2月最新科学报道：二、2015年诺贝尔化学奖：神奇的DNA修复术

2015年的诺贝尔化学奖授予了瑞典科学家托马斯、美国科学家保以及土耳其裔美国科学家阿齐兹，他们在DNA修复机制研究上取得了巨大的贡献。我们的DNA之所以有着如此精确的复制精度，关键在于大量蛋白质监控的修复机制。一群监视复制过程的蛋白质不断校对基因组，在发生损害时及时进行修复。2015年的诺贝尔奖得主就在分子水平上对这个问题进行了研究，他们的工作解释了活细胞的遗传物质传递功能，为几种遗传病提供了研究方向第44页，课件共60页，创作于2023年2月3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？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？总结DNA分子的结构特点第45页，课件共60页，创作于2023年2月DNA分子的特性：①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。②特异性：每个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的。不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。③遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。第46页，课件共60页，创作于2023年2月DNA分子的结构P49二、基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构三、规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链反向外侧：骨架内侧：碱基氢键碱基互补配对原则四、DNA分子结构的多样性和特异性一、主要元素：C、H、O、N、PDNA分子碱基对的排列顺序代表遗传信息五种元素，四种基本单位，三种物质，两条脱氧核苷酸链，一种双螺旋结构第47页，课件共60页，创作于2023年2月下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的名称。

12345678109GTCA1.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

片段第48页，课件共60页，创作于2023年2月（1）图中脱氧核苷酸的数量是­­_____个，碱基对有_________对。（2）在双链DNA分子中，嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为________________________________。（3）如图表示两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是()（4）已知G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中，碱基对为n，A有m个，则氢键数为_______。12345678109GTCA8

4嘌呤数=嘧啶数(A+G=T+C)B3n-m第49页，课件共60页，创作于2023年2月（7）右侧DNA分子彻底水解得到的产物是

()A.脱氧核糖、核糖和磷酸B.脱氧核糖、碱基和磷酸C.核糖、碱基和磷酸D.核糖核苷酸、碱基和磷酸（8）DNA中的遗传信息是指_____________________（9）基因D与d的根本区别是()A.基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状B.基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同C.4种脱氧核苷酸的排列顺序不同D.在染色体上的位置不同12345678109GTCA（5）DNA的空间结构是_________结构。双螺旋碱基对的排列顺序（脱氧核苷酸的排列顺序）（6）从图中可知，每个脱氧核糖连接着___________个磷酸。2BC水解的产物呢？第50页，课件共60页，创作于2023年2月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（）

A．1800个和800个

B．1800个和800个

C．3600个和800个

D．3600个和3600个CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链第51页，课件共60页，创作于2023年2月二.拓展题

你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。 ∵A=TG=C∴A+G=T+C∴

也可以写成以下形式：规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和

，并为碱基总的

。A+G()=T+G()=50%

T+CA+G=()()=()()=1A+T+G+CA+T+G+CA+CT+GT+GA+C相等一半第52页，课件共60页，创作于2023年2月A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链①双链DNA分子中：

∵A=T，G=C两个互补碱基相等∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50％.(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1不互补碱基之和的比值等于1．

第53页，课件共60页，创作于2023年2月②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A1+T1G1+C1=nA2+T2G2+C2=nA+TG+C=nA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链③在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。A+TA+T+G+CA2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=第54页，课件共60页，创作于2023年2月④两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.1nA2+G2T2+C2=T1+C1=nA1+G

1A

1T2T1A2G

1C2C1G

2