3.2 DNA的结构（第1课时）

第三章基因的本质 第2节 DNA的结构（第1课时） 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 教学目标 目标 01 02 03 DNA结构特点体现了生命的物质性，DNA结构模型的构建可以提高学生探究能力、合作能力和动手能力（生命观念、科学探究） 理解并掌握DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律（科学思维） 在DNA结构的认识过程中，充分体现了科学家们痴迷科学、崇尚真理的科学精神 （社会责任） 2 知识温故 DNA的中文全称：_________________ DNA的组成元素：_________________ DNA的结构单位：_________________ 脱氧核糖核酸 C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸 1分子脱氧核苷酸： ________ + ____________ +______________ 1分子磷酸 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 A G C T 脱氧核糖核苷酸是如何构成DNA分子的呢？ 坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗？ DNA雕塑 情景材料一 1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson）和英国科学家克里克（F.Crick），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型，它标志着生物学的研究进入分子的层次，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。 一 ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 1′ 2′ 4′ 5′ 3′ 情景材料二 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。 1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。他们先后建构了多种不同双螺旋、三螺旋模型。 情景材料三 1952年，奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff）发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧，A和T配对，C和G配对。 情景材料四 5’ 3’ 5’ 3’ 威尔金斯 克里克 沃森 情景材料五 富兰克林发现，将DNA晶体翻转180度获得的X射线衍射图仍然是一样的。沃森与克里克认为：DNA两条链是反向排列的。 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。标志着分子生物学时代的诞生。 1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 合作探究一 (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？ 二 DNA的结构 5’ 3’ 5’ 3’ (1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 游离的磷酸基团，称作5′－端 一个羟基(—OH)，称作3′－端 O CH2 OH H 磷酸基团 碱基 3′ 2′ H H 1′ 4′ 5′ H H 二 DNA的结构 5’ 3’ 5’ 3’ (2)外侧： 脱氧核糖和磷酸交替连接 (3)内侧： 碱基对 A T G C 基本骨架 碱基互补配对原则 二 DNA的结构 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。 G C比例越高，DNA的热稳定性越高 5’ 3’ 5’ 3’ 三 DNA的结构特性 ⑴两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。 ⑵外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架； ⑶内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对， 遵循碱基互补配对原则。 2.特异性： 每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。 1.稳定性： 5’ 3’ 5’ 3’ 三 DNA的结构特性 脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请计算DNA分子有多少种？ 44000 种类 数目 3.多样性： 材料 用具 磷酸 脱氧核糖 4种碱基 四 制作DNA双螺旋结构模型 四 制作DNA双螺旋结构模型 　实战训练　 1.下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是(　　) A．每个DNA分子中通常都含有四种脱氧核苷酸 B．DNA分子的两条链反向平行 C．DNA两条链上的碱基