DNA的结构高一下学期生物人教版必修2

第三章

基因的本质第二节

DNA的结构DNA分子结构层次元素组成C、H、O、N、P小分子磷酸脱氧核糖碱基单体3´HOH2´1´4´5´ATCG脱氧核苷酸（4种）脱氧核苷酸链DNA导基础回顾DNA是以4种脱氧核苷酸为单位通过磷酸二酯键连接而成的长链，4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。两条脱水缩合1、阅读教材第48-49页，阐明沃森和克里克揭示双螺旋结构的过程2、阅读教材P50，概述DNA结构的主要特点(重点)。3、根据补充材料，学会按照碱基互补配对原则进行碱基计算(重难点)。思3.2DNA的结构人教版（2019）高中生物必修二课件(共28张PPT)3.2DNA的结构人教版（2019）高中生物必修二课件(共28张PPT)讨论：根据以上几则资料，回答有关DNA结构方面的问题。（1）DNA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？（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？（4）一个磷酸基团与几个脱氧核糖连接？议(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?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？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。展(4)一个磷酸基团与几个脱氧核糖连接？1个（末端）或2个P501.合作克里克帮助理解生物学的内容帮助理解晶体学原理沃森当时科学家莱文已经发现了DNA的组成单位核苷酸，是磷酸上接上一个脱氧核糖，后者在接上四种含氮碱基（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T之一），但不清楚是如何构成DNA的。评一.DNA双螺旋结构模型的构建P482.分享富兰克林威尔金斯DNA的衍射图谱呈X型X射线衍射技术沃森和克里克以该照片的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构1951年，富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。评一.DNA双螺旋结构模型的构建但都被否定了，在三螺旋结构模型中,

DNA含水量的理论值与实际测定数值不符，很快遭到其他科学家的质疑根据所掌握的材料，沃森和克里克尝试搭建了很多种不同模型,资料3：双螺旋三螺旋三螺旋一.DNA双螺旋结构模型的构建评一.DNA双螺旋结构模型的构建沃森和克里克从查哥夫那里得知了一条重要信息,在DNA中:奥地利生物化学家查哥夫(E.Chargaff,1905-2002)资料4：腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）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评一.DNA双螺旋结构模型的构建调整后的DNA模型能够解释A、T、G、C的数量关系。这个模型与拍摄的X射线衍射照片比较时,发现模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。①碱基安排在双链螺旋内部②脱氧核糖—磷酸安排外部③让A与T配对,G与C配对④DNA两条链的方向相反DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构。资料5：A—T与G—C具有相同的形状和直径,组成的DNA分子有恒定的直径调整后的DNA模型结论:评一.DNA双螺旋结构模型的构建威尔金斯克里克沃森在对DNA结构的探索中,于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克：《DNA双螺旋结构模型》的论文1953年沃森和克里克于《自然》杂志上发布的关于:1962年诺贝尔生理学与医学奖评二.DNA的结构1.DNA双螺旋结构特点TACGGCATGCGCAT5´3´5´3´特点1：DNA是由两条单链组成的，这两条按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。H碱基HHHOHHCH2磷酸基团1´2´3´4´5´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。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条链是从5´-端到3´-端的，另一条单链则是从3´-端到5´-端的。反向平行游离游离一个双链DNA分子(非环状)有2个游离的磷酸基团。评二.DNA的结构特点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；TACGGCATGCGCAT1.DNA双螺旋结构特点磷酸二酯键碱基排列在内侧。核苷酸之间连接的化学键：3',5'-磷酸二酯键评二.DNA的结构1.DNA双螺旋结构特点特点3：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：TACGGCATGCGCAT腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)配对氢键碱基互补配对原则G与C含量越多，氢键就越多，DNA结构就越稳定。2个氢键3个氢键（A=T）（G≡C）评稳定性碱基对AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗？DNA中脱氧核糖与磷酸交替连接的方式不变。两条链间碱基互补配对的方式不变

。DNA分子结构具有稳定性评G与C含量越多，氢键就越多，DNA结构就越稳定。AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗？两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。评DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。3．为什么可以利用DNA指纹来识别身份？两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份。特异性2．DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。多样性1.

为什么G—C碱基对含量越多DNA越稳定？因为DNA的稳定性与氢键的数量有关，而G—C碱基对之间含有的氢键多。稳定性困惑点二：DNA的结构及模型制作评归纳：DNA分子结构的“五、四、三、二、一”五种元素：四种碱基：三种物质：两条长链：一种螺旋：C、H、O、N、PA、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链规则的双螺旋结构评二.DNA的结构三.DNA分子中碱基的数量关系1链2链A1T1C1G1T2A2G2C2A1=T2T1=A2C1=G2G1=C2①在双链DNA中,②在双链DNA中,A+GT+C=1.A=T，G=CA+G=T+C=A+C=T+G=碱基总数的50%③若在一条链中A1+T1=n%，则在互补链中A2+T2=n%,在DNA分子中A+T=n%（判断是否是双链）“补则等”⑤若在一条链中A1+G1T1+C1=a,则在互补链中A2+G2T2+C2=1/a,“不补则倒”评④即若在一条链中A1+T1G1+C1=m,则在互补链及整个DNA分子中A2+T2G2+C2=m。③单链与整个DNA之间，碱基之间数量关系若在1链中A1+T1A1+T1+C1+G1=w,则在2链中A2+T2A2+T2+C2+G2=

.整个DNA分子中A+TA+T+C+G=

.ww互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等评已知A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。A2＋T2G2＋C2补则等三.DNA分子中碱基的数量关系即两者的关系是_____________。⑤若,则

=T1+G1=m

A1+C1T2+G2

A2+C2m1互为倒数根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：N1N2NA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链

2链规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。评三.DNA分子中碱基的数量关系⑥单链与整个DNA之间，碱基之间数量关系若在1链中A1A1+T1+C1+G1=a,则在2链中A2A2+T2+C2+G2=b整个DNA分子中AA+T+C+G=

.a+b2某碱基在双链中所占的比例等于其在对应单链所占比例和的一半评三.DNA分子中碱基的数量关系有关DNA中的碱基计算1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%–23%=27%2、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？3、若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.51;

0.40.4思维升级检例：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G有m个，则氢键数为

；

若已知A有m个，则氢键数为

。3n-m2n+m23DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数)检三.DNA分子中碱基的数量关系1.DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。(1)DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。(

)(2)在DNA的双链结构中，碱基的比例总是(A+G)/(T+C)=1。(

)

第二节√√练习与应用检下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。12345678910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