3.2 DNA的结构-【精讲课堂】2024-2025学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修2）

第2节 DNA的结构 第三章 基因的本质 本节聚焦 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？ DNA的双螺旋结构有哪些主要特点？ 资料1:当时，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。 资料2：1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子是通过脱水缩合的方式连接。 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 脱水缩合 3’5’-磷酸二酯键 资料3: 1951 年11月，英国物理学家威尔金斯(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。 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 根据DNA衍射图谱，判断DNA是反向平行的双螺旋结构。 翻转180° 资料4：组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性。 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。 富兰克林 1951年，富兰克林发现提高空气的湿度，发现DNA易吸收水分。 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 据此分析脱氧核糖和磷酸基团与碱基的位置排布？ √ × 资料5：DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。 资料6：嘌呤碱基是双环化合物;嘧啶碱基是单环化合物。 应是嘌呤与嘧啶相连。 假说一: A与T配对，C与G配对; 假说二: A与C配对，G与T配对。 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 嘌呤与嘌呤、嘧啶与嘧啶相连不成立 资料7：20世纪50年代初，查哥夫应用紫外分光光度法和纸层析等技术，对多种生物的 DNA 做碱基定量分析，发现了DNA中碱基的规律。 查哥夫 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 DNA具有恒定直径 A-T配对，C-G配对 2个氢键 3个氢键 一个碱基上的H原子和与之配对的碱基上的电负性强的N原子或O原子间存在一定的吸引力，形成氢键。 两条单链 反向平行 链 数： 方 向： O CH2 OH H 磷酸基团 碱基 3′ 2′ H H 1′ 4′ 5′ H H 3′ 5′ 5′ 3′ 二、DNA的结构 DNA的一条单链具有两个末端， 磷酸基团端称作5’-端。 羟基(-OH)端称作3’-端。 “链” 双螺旋 空间结构： 互补链中相邻碱基通过 相连。 脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架 碱 基 外 侧： 内 侧： DNA分子的一条单链中，相邻碱基通过_____________________相连。 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 氢键 二、DNA的结构 “内外” 3′ 5′ 5′ 3′ （3个氢键） 氢键 G C A T （2个氢键） 碱基互补配对原则 二、DNA的结构 “配对” G与C越多，DNA的热稳定性越大 3′ 5′ 5′ 3′ 外侧基本骨架排列稳定不变; 内侧碱基互补配对，并通过氢键相连。 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。 每个DNA分子碱基对的排列顺序是特定的。 1 稳定性 2 多样性 3 特异性 三、DNA的特性 3′ 5′ 5′ 3′ DNA指纹技术 人的遗传信息主要分布于染色体的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。 应用DNA指纹技术时，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。 判断嫌疑人 亲子鉴定 死者遗骸的鉴定 ...... GROUP WORK 拓展 1.DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。 DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。（ ） 在DNA的双链结构中，碱基的比例总是(A+G) / (T+C) =1。（ ） 练一练 3.在含有4种碱基的DNA区段中，腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（ ） A.b≤0.5 B.b≥0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个 D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个 4.一条DNA单链的序列是5’-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是( ) A.5’-CTATGG-3’ B.5’-GATACC-3’ C.5’-GGTATC-3’ D.5' -CCATAG-3' C C √ √ 课本P53 T G 2 A 4 C T 3 A A T 1 9 11 5 6 7 10 8 2.下面是DNA的分子的结构模式图， 说出图中1-11的名称。 1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶 5. 脱氧核糖 6. 磷酸 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的片段 11.3’5’-磷酸二酯键 练一练 课本P53 Lavf58.20.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $$