3.2DNA的结构课件2021-2022学年高一下学期生物人教版2019必修2

第2节 DNA的结构 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？ 它标志着生物学的研究进入分子的层次，是生物学的发展的第二个智力高峰，具有里程碑式的意义。 问题探讨 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。 DNA的结构 元素组成： 四种碱基：A、T、C、G C、H、O、N、P DNA的基本单位： 脱氧核苷酸 碱基 脱氧 核糖 磷酸 一、DNA双螺旋结构模型的构建 探究学习： 阅读课本48、49页“DNA结构模型的构建”内容，梳理DNA结构模型构建的过程。 构建者： 美国生物学家沃森 英国物理学家克里克 A T G C 1 3 5 3 5 1 【构建1】 一条脱氧核苷酸链 1.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、G、C 4种碱基。 连接两个脱氧核苷酸之间的键叫什么？ 富兰克林拍摄的DNA衍射图谱 富兰克林 2.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。 沃森、克里克推算出DNA分子呈螺旋结构的结论。 沃森和克里克尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，在这些模型中，碱基位于螺旋的外部，但是这些模型很快就被否定了。 在DNA中 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。 　　3.1952年，奥地利生物化学家查哥夫访问剑桥大学。沃森和克里克从他那得到了一个重要的信息。 9 沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，构建出新的DNA模型。 　　1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，引起了极大的轰动。 10 A T G C 1 3 5 3 5 1 A T G C 1 3 5 3 5 1 【建构2】 两条 脱氧核苷酸链 A T G C 1 3 5 3 5 1 A T G C 1 3 5 3 5 1 反向平行 5′ 3′ 5′ 3′ 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？ 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。 P A P A P P DNA的结构 02 （1）DNA由两条单链组成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （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接成碱基对： A与T配对； G与C配对。 （碱基互补配对原则） 磷酸二酯键 P P P P P P A DNA的结构 02 P A P A P P P P P P P P A 5' 3' O CH2 H H OH H H 碱基 H 1' 2' 3' 4' 磷酸基团 5' 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' 5'端 3'端 5、碱基互补配对原则应用 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=1 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 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 A+T G+C A1+T1 G1+C1 A2 +T2 G2 +C2 = = 例题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% ③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。 A1+G1 T1+C1 =a T2+C2 A2+G2 =1/a A1+C1 T1+G1 T2+G2 A2+C2 = 例题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？ 2.5 ; 1 A1 T2 T1 A2