3.2 DNA的结构-2023-2024学年高一生物下学期备课小能手优质教学课件（人教版2019必修2）

必修二 第三章 第2节 教师： 第2节 DNA的结构 思考：DNA的化学元素组成？基本单位？由哪几个部分构成？ C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖、磷酸和含氮碱基 一、温故知新——DNA的基本单位和单链构建 脱氧核糖核苷酸: 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 2 1.合作 二、读史明智——DNA双螺旋模型的构建 克里克 帮助理解生物学的内容 帮助理解晶体学原理 沃森 3 2.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 4 沃森和克里克采用了构建模型的方法来分析DNA分子的结构 资料1　研究发现，DNA翻转180度之后衍射图谱不变。 正向平行 反向平行 结论：两条链反向平行 思考：DNA两条链应该是哪一种平行方式？ 资料2　嘌呤和嘧啶碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。 结论：脱氧核糖和磷酸基团排列在双链DNA分子的外侧，碱基排列在内侧。 T G C A A C G T 资料3　DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。嘌呤和嘧啶的分子结构如图 鸟嘌呤 腺嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 结论：嘌呤与嘧啶相连。 查哥夫 资料4　1952年，查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析。 来源 碱基的相对含量 A G C T 人 30.9 19.9 19.8 29.4 牛 27.9 22.7 22.1 27.3 酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9 结核分枝杆菌 15.1 34.9 35.4 14.6 结论：A与T配对， G与C配对 把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较 模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符 DNA的衍射图谱呈X型 画出由DNA的另一条单链平面图，并标注方向。 5′ 3′ 三、DNA的结构 T G C A G 反向平行 双螺旋结构 方向： 空间结构： 碱基互补配对形成氢键 G C A T 核苷酸之间连接的化学键：3',5'-磷酸二酯键 脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架 2.外侧： 1.双链： 3.内侧： T G C A G A C G T C 5' 3' 5' 3' DNA平面结构模型 10 DNA的双螺旋结构 双螺旋 思维拓展 1.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？ 【思考】 碱基的排列顺序是千变万化的，使DNA储存了大量的遗传信息。 2.为什么每个DNA模型都与众不同，不同生物的DNA是否也不同？ 每个DNA模型中碱基的排列顺序都是特定的，不同生物的DNA也不同体现了DNA的特异性。 3.DNA是如何维持它的遗传稳定性的? 碱基对之间的氢键维系DNA的双链结构，保持结构的稳定性。 DNA作为遗传物质需要具备的特性： （1）稳定性 外侧基本骨架排列稳定不变;内侧互补配对的碱基通过氢键相连。 （2）多样性 碱基对（或脱氧核苷酸）排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。 （3）特异性 每个DNA分子碱基对的排列顺序是特定的。 ①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 （判断是否是双链） A+G=T+C 即A+G/T+C=1 四、碱基互补配对原则应用 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。 A+T G+C A1+T1 G1+C1 A2 +T2 G2 +C2 = = 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 T2 +C2 A2 +G2 = A 1+C1 T1 +G1 T2 +G2 A2 +C2 = 1.在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占碱基总数的22%和28%，则其互补链中鸟嘌呤占该链碱基总数的（ ） A A．24% B．22% C．26% D．23% 2.某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8％，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9％和17.1％，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的多少？ 答：31.3％和18.7％ 课堂检测 例．如图是DNA的结构模式图，据图回答下列问题： (1)说出图中①～⑩的名称。 ①胞嘧啶 ⑤脱氧核糖　 ②腺嘌呤 ③鸟嘌呤 ④胸腺嘧啶 ⑧碱基对　 ⑥磷酸 ⑦胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ⑩一条脱氧核苷酸链的片段 ⑨氢键 (2)一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？ 因为A与T之间有两个氢键，而G与C之间有三个氢键，所以DNA中G与C碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。 含有2个游离的磷酸基团。 (3)为什么G－