3.2DNA的结构课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 DNA的结构 第3章 基因的本质 2024/10/22 2024/10/22 1、通过复习回顾必修一核酸的基础知识，为本节DNA结构的学习奠定基础； 2、通过对DNA双螺旋结构模型建构过程的讨论和交流，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 3、通过观察图3-8，自主绘制DNA的平面结构图，教师精讲、共同归纳DNA分子结构的特点。 4、通过学生制作DNA双螺旋结构模型，提高学生探究、合作、动手能力小助手课前先制作。 5、通过构建好的DNA结构的模型，教师点评DNA结构的特点以及分析DNA具有稳定性和多样性的原因。 6、通过构建好的DNA结构的模型和典例训练，分析总结DNA双链碱基之间的数量关系。 学习目标： 温故知新 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？ 科学史故事人人讲 1.阅读课本P48，根据人物与事件为主线，讲解科学史故事。 （可以在课堂练习本中做简要归纳，以最简洁的语言讲解，让其他同学能够通过你讲的故事掌握知识） 任务一：完成P49讨论第1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？ 故事归纳 衍射图谱 A T C G 螺旋 A＝T G＝C T C 任务二： 1、观察课本50页图3-8，自主绘制DNA的平面结构图（课堂练习本上完成）。 2、教师精讲、共同归纳DNA分子结构的特点。 【分层】提前完成的同学根据DNA的特点继续思考DNA具有多样性和特异性的原因。 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 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 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’ 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’ 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： 巧记DNA分子结构的“五·四·三·二·一” 课堂小结 即学即用 完成教材52页“练习与应用”第二题 下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 G T C A 胞嘧啶（C） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 脱氧核糖 １、 ２、 ３、 ４、 ５、 下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 G T C A 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 ６、 ７、 ８、 ９、 １０、 即学即用 探究实践：尝试制作DNA双螺旋模型（视频链接） 脱氧核糖（S） 磷酸（P） 碱基（C） 脱氧核苷酸示例 化学键 一、探究实践：结合制作DNA双螺旋模型 （思考以下问题） 1.如果有足量的材料，两个同学分别构建了有10个碱基对的DNA模型，两个同学的模型一定一模一样吗？10个碱基对构建的模型可以有多少中组合方式？n个碱基对呢？ 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? 3.DNA是如何维系它的遗传稳定性的? DNA分子的特性 ①多样性：具有n个碱基对的DNA分子具有 种碱基序列； ②特异性：每种DNA分子都有其特定的 ； ③稳定性： 磷酸与脱氧核糖 形成基本骨架的方式不变； 碱基之间 方式不变。 互补配对形成氢键 4n 碱基序列 交替连接 二、DNA分子中碱基的计算 二、DNA分子中碱基的计算 在双链DNA中，根据碱基互补配对原则： ①A=T，G=C， (两条链不互补的碱基之和相等) （A+G）或（A+C)或(T+G)或（T+C)/（A+T+G+C）= 1/2 规律一：在双链DNA中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2） ②A+G=T+C ③A+C=T+G (嘌呤数=嘧啶数) T+C = 1 A+G ④ （非配对碱基之和比值为1） A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 A+T A+T+G+C = A2+T2+G2+C2 A2+T2 = A1+T1+G1+C1 A1+T1 = m% m% m% 规律二：两互补碱基和之比在DNA的两条单链中相等，在整个分子中此比也都相等 ⑤（A1+T1）%= (A2+T2）%=(A+T)% A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 A+T G+C A2+T2 G2+C2 A1+T1 G1+C1 = = 规律三：双链DNA分子中，任何一条链中两互补碱基之和占该链碱基总数与整个DNA分子中该两互补碱基之和占总DNA碱基数的百分比相等 = a a a ⑥若 则 ⑦若 b 则 T1+C1 = A1+G1 T2+C2 = A2+G2 T+C = A+G 1/b 规律四：非互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1 补则等，不补则倒 1 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 规律五：DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数) 合作探究一：在某双链DNA中，碱基总数为1000，其中腺嘌呤200个，则该DNA分子中有______氢键； 易错提醒： (1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。 (2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 1300 对点训练　 某研究小组测定了多个不同双链DNA的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA中碱基数目比值的关系图。下列表示正确的是 对点训练　 1.在某个含有n个碱基对的双链DNA中，其中腺嘌呤m个，则该DNA分子中有______氢键； 2.在某个含有n个碱基对的双链DNA中，其中鸟嘌呤m个，则该DNA分子中有______氢键； $$