3.2 DNA分子的结构-2023-2024学年高一生物同步课堂精优课件（人教版2019必修2）

结构决定功能，DNA作为主要的遗传物质，具有怎样的结构呢？ 结构 功能 ？ 主要的遗传物质 DNA 第3章 基因的本质 本节聚焦 1、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？ 2、DNA的双螺旋结构有哪些主要特点？ 3.2 DNA的结构 自主探究 阅读P48-P50回答问题 1、揭示DNA双螺旋结构的科学家是谁？ 2、研究DNA结构常用的方法是什么？ 3、双螺旋模型的建立借鉴了哪些已有成果？ 4、完成P49讨论题。 5、DNA双螺旋结构主要特点有哪些？ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1、揭示DNA双螺旋结构的科学家是谁？ 2、研究DNA结构常用的方法是什么？ 3、双螺旋模型的建立借鉴了哪些成果？ 美国生物学家沃森和英国物理学家克里克 X射线晶体衍射法 DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含A、T、C、G 4种碱基。 成果 模型 如何构成DNA? 将碱基安排在双链螺旋内部；脱氧核糖—磷酸骨架安排在外部；A与T配对，G与C配对；DNA两条链的方向相反。 威尔金斯和富兰克林获得DNA衍射图谱 照片数据为依据推算出DNA呈螺旋结构，构建多种双螺旋和三螺旋结构模型（被否定） 碱基在哪，如何连接？ 查哥夫发现在DNA中，A的量总是等于T的量，G的量总是等于C的量 腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T DNA具恒定直径，能解释碱基的数量关系；制作的模型与X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 撰写发表论文 沃森、克里克、威尔金斯获诺贝尔奖 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？ （3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ 2. 沃森和克里克默契配合，提示了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？ 两条；这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 是由脱氧核糖和磷酸组成 它们排列在DNA的外侧 ①要善于利用他人的研究成果和经验； ②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； ③ 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。 思考讨论 碱基的配对具有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。它们位于DNA的内侧 二、DNA的结构 5、DNA双螺旋结构主要特点有哪些？ ①DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA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，并且碱基配对具有一定的规律：A与T配对，C与G配对。碱基之间的这种一一配对关系叫做碱基互补配对原则。 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） A与T之间两个氢键，G与C之间三个氢键。 T G C A G T T G A C C A 5′ 3′ 3′ 5′ 什么是1`-C、5`-C、5`端、3`端？ 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称5`端,另一端有一个羟基(-OH)称3`端。 CH2 H OH H H H H 碱基 磷酸 集团 5` 1` 2` 3` 4` 立体结构图 平面结构图 思考讨论 T G C A G T T G A C C A 1、连接脱氧核苷酸的化学键是什么？ 2、一个双链DNA分子中有几个脱氧核糖连接1个磷酸？有几个游离的磷酸？ 3、DNA中一定A=T,G=C吗？ 4、两条链中相邻碱基怎么连接？一条链上相邻碱基怎么连接？ 5、A+T含量为40%的DNA分子和A+T含量为60%的DNA分子哪个结构更稳定，为什么？ 1个双链DNA分子中只有2个脱氧核糖连接一个磷酸，只有2个磷酸连接一个脱氧核糖，叫游离磷酸。 相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连。 DNA双链中A=T,G=C，DNA单链中不一定。 两条链的相邻碱基之间通过氢键相连，一条链的相邻碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连。 A+T含量为40%的DNA分子更稳定，因为G-C碱基对比例越大氢键越多，结构越稳定。 DNA分子的特性 2.特异性： 每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。 3.稳定性： 1.多样性： 外部磷酸和脱氧核糖交替连接，内部碱基互补配对形成规则的双螺旋结构。 碱基对的数量不同、排列顺序的千变万化。n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基排列顺序。 DNA的组成和结构可用一二三四五表示 （1）一种结构：规则的双螺旋结构 （2