3.2DNA的结构课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

已知DNA是生物体的遗传物质 DNA是怎样储存遗传信息的呢？ 首先需要弄清楚DNA的结构 第二节 DNA的结构 第三章 基因的本质 知识回顾 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 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者： 沃森和克里克 2.构建过程： 威尔金斯和富兰克林得到的DNA衍射图谱 DNA呈螺旋结构 双螺旋？ 三螺旋？ 1952年，从奥地利生物化学家查哥夫处得知:在DNA中，A=T；G=C。 重建模型：让A与T配对、G与C配对 构建了一个碱基安排在双螺旋内部，脱氧核糖—磷酸骨架排在螺旋外部的模型，且DNA两条链的方向是相反的。 形成DNA双螺旋结构 验证 （1）DNA具有恒定的 ， （2）能解释 ， （3）制作的模型与基于拍摄的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符 直径 A、T、G、C的数量关系 1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文发表在英国《自然》杂志上。 1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 小组活动 A C T C A T G G 根据所学，用以下碱基构建出DNA模型，并总结DNA的结构特点 T G A C 1’ 2’ 3’ 4’ 脱氧 核糖 碱基 磷酸 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 二、DNA的结构和特点 链数 方向 空间结构 两条脱氧核苷酸链 反向平行 5’ 3’ 3’ 5’ 双螺旋结构 每个DNA片段中游离的磷酸基团数是多少？ 2个 外侧 内侧 排列规则 脱氧核糖和磷酸交替 基本骨架 碱基 遵循碱基互补配对原则 碱基之间通过氢键连接 A C T G C G A T 碱基对 （A）腺嘌呤一定与（T）胸腺嘧啶配对；（G）鸟嘌呤一定与（C）胞嘧啶配对。 A、T之间形成两个氢键，G、C之间形成三个氢键 G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。 归纳：DNA分子结构 “五、四、三、二、一” 五种元素： 四种碱基： 三种物质： 两条长链： 一种螺旋： C、H、O、N、P A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 两条反向平行的脱氧核苷酸链 规则的双螺旋结构 1.下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。 1. 胞嘧啶（C） 2. 腺嘌呤（A） 3. 鸟嘌呤（G） 4. 胸腺嘧啶（T） 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 课堂检测 2.下面是DNA分子的一条脱氧核苷酸链，请选出它的互补链 5’ 3’ A G G C T T C C T A.5’-TGCCAACCA-3’ B.5’-TCCGAAGGA-3’ C.5’-AGGCTACCT-3’ D.5’-AGGAAGCCT-3’ 三、制作DNA双螺旋结构模型 用卡纸剪下若干个图所示的圆形、五边形和矩形，分别代表磷酸、脱氧核糖和碱基。 某同学想制作一段具有10对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要： (1)代表磷酸的球形塑料片几个？ (2)代表四种碱基的长方形塑料片几个？ (3)代表脱氧核糖的五边形塑料片几个？ (4)可组装出几种该DNA片段模型？ 20 20 20 410 1.多样性：碱基数量的不同，碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？ 44000种 2.特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 1 拓展提升 DNA中碱基数量的计算 根据碱基互补配对原则已知 注意：一个双链 DNA 分子中，A＋T 与 C＋G 不一定相等，而且一般都不相等。 规律一 一个双链 DNA 分子中，A＝T、C＝G，则 A＋G＝C＋T， 即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。 练一练：某双链DNA分子中，C占33%，求A占多少？ A+G=C+T＝A+C＝G+T＝(A+G+T+C) A+G=T+C=50%。所以：A=50%–33%=17% 任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半 规律二 在双链 DNA 分子中，A＋T 或 C＋G (互补碱基之和)在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A＋T 或 C＋G (互补碱基之和)所占的比例。 由图知：A1＋T1＋G1＋C1＝m，A2＋T2＋G2＋C2＝m，整个双链 DNA 上的碱基总数为 2m。 因为A1 ＝ T2 、T1 ＝ A2 ，则A1 ＋ T1 ＝ A2 ＋ T2 A ＋ T ＝ (A1 ＋ T1) ＋ (A2 ＋ T2) 练一练：在一个 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的 54%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的 22%，胸腺嘧啶占 28%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的多少？ A+T=A1+T1=A2+T2=54% C+G=C1+G1=C2+G2=46% C1=G2=22% T1=A2=28%。 所以：C2=46%–22%=24% T2=54%–28%=26% 与关系是 。 互为倒数 规律三 非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。 与的比值 。 相等 规律四 互补碱基之和的比值在任意一条链都相等。 综合规律三、四可简记为：“补则等，不补则倒”。 练一练：某双链 DNA 分子一条链上(A＋T)/(G＋C)的值为 0.3，则在整个 DNA 分子中 A∶T∶G∶C 为 ( ) A.1∶1∶1∶1 B.2∶2∶3∶3 C.3∶3∶10∶10 D.10∶10∶3∶3 若=a，则 = 。 规律五 某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例的一半。 若=a，则 =b， 则= 。 a/2 (a+b)/2 3.某双链 DNA 分子含有 200 个碱基对，其中一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则有关该 DNA 分子的叙述，正确的是( )A.含有 4 个游离的磷酸基团 B.含有腺嘌呤脱氧核苷酸 30 个C.4 种含氮碱基 A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D.碱基排列方式共有 4100 种 课堂检测 课后练习 1.完成系统集成相关习题 2.完成课时作业P186 $$