第3章 第2节 DNA的结构-2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课件PPT（人教版2019）

第2节 DNA的结构 第3章 基因的本质 生物 学习目标 ①讨论DNA双螺旋结构模型构建历程。 ②概述DNA分子的结构的主要特点。 ③碱基互补配对原则的计算。 学习重难点 重点： 1. DNA结构的主要特点。 2. 制作DNA双螺旋结构模型。 难点： DNA结构的主要特点 提示：DNA中含有相关的遗传信息。 导入新课 问题导入 DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比对,就有可能为案件的侦破提供证据。 为什么DNA能为案件的侦破提供证据? 新课讲授 探究一 DNA双螺旋结构模型的构建 问题探讨 (1) DNA的基本组成单位是什么?有几种?分别是哪些? 提示：脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位;有4种脱氧核苷酸;分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸。 新课讲授 (2)英国科学家威尔金斯和富兰克林做了什么贡献? 提示： 应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 结合教材P48~49,思考学案上的几个问题。 (3)奥地利生物化学家查哥夫指出碱基的数量关系是怎样的? 新课讲授 提示：A=T,G=C。 (4) DNA是由几条链组成的?它具有怎样的立体结构? 提示：2条链组成;它具有双螺旋结构。 问题探讨 提示：从最初模型中碱基在外侧,磷酸、脱氧核糖在内侧,相同碱基配对,到最终磷酸、脱氧核糖在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧的A—T、G—C互补配对的DNA双螺旋模型,并获得诺贝尔奖。 新课讲授 沃森和克里克借鉴各位科学家们的发现,构建了什么样的DNA模型? 问题探讨 新课讲授 探究二 DNA分子的结构 新课讲授 DNA的结构图示： 知识梳理 知识梳理 1、DNA分子双螺旋结构的主要特点: 新课讲授 (1)DNA分子是由　　　　条链组成的,并且按照　　　　方式盘旋成 　　　　结构。  (2)DNA分子中的　　　　和　　　　交替连接,排列在　　　　侧,构成基本骨架;碱基排列在　　　　侧。  (3)两条链上的碱基通过　　　　连接成　　　　,并且有一定规律:即 　　　　和　　　　,　　　　和　　　　配对。 两 脱氧核糖　 氢键　 反向平行　 双螺旋 外　 磷酸　 　内 碱基对 　A 　T 　 G　 C 2、碱基互补配对原则概念: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。  碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则 结合教材P50图3-8 DNA的结构模式图,观察A、T之间,G、C之间分别形成几个氢键? 提示：A与T之间形成两个氢键;G与C之间形成三个氢键。 新课讲授 知识梳理 这与DNA分子结构稳定性有关系吗? 提示：C—G对含量多的DNA分子相对于A—T对含量多的DNA分子,含氢键多,所以其更稳定。 DNA分子中的碱基的数量有什么规律? 提示：在DNA分子中存在数量关系:A=T,C=G。 新课讲授 知识梳理 1.DNA的元素组成:　　　 　5种元素。  2.脱氧核苷酸的组成:一分子　　　　、一分子　　　 　、一分子　　　　。  3.脱氧核苷酸种类: 　　　　　 　、　　 　　　　、　　　 　　　、 　　　　 　　。  4.在DNA分子中存在数量关系:　　　　　　。  5.关于核酸可以总结成2、4、5、8,分别指什么? 新课讲授 小结 胞嘧啶脱氧核苷酸 C、H、O、N、P 含氮碱基 脱氧核糖 磷酸　 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸　 鸟嘌呤脱氧核苷酸 A=T,C=G 即含有2种核酸,各有4种核苷酸,共有5种碱基,共有8种核苷酸。 新课讲授 探究三 DNA分子的特性 新课讲授 知识梳理 1.稳定性:DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替连接方式不变;两条链间碱基互补配对方式不变。 2.　　　　:每种生物的DNA分子都有特定的碱基数目和排列顺序。  3.　　　　:DNA分子碱基对数量不同;碱基对的排列顺序千变万化。  特异性　 多样性 新课讲授 探究四 利用实验材料构建DNA双螺旋结构模型 构建模型 新课讲授 1.用不同颜色的卡纸剪成长方形代表　　　　,用其他颜色的卡纸剪成圆形代表　　　　,另一种颜色的卡纸剪成五边形,代表　　　　。  2.使用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接,制作成一个个含有不同碱基的 　　　　　　　模型。  3.用订书机把一个个脱氧核糖核苷酸模型连接起来,形成一条　　　　　　　长链;根据碱基互补配对原则,制作一条与这条链　　　　的脱氧核糖核苷酸长链。  碱基 　 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸　 磷酸　 脱氧核糖 完全互补 新课讲授 4.将脱氧核糖核苷酸中的磷酸固定在细铁丝上,然后把两条链平放在桌子上,用订书机把　　　 　　　　　两两连接在一起。  5.将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起,两手分别提起硬纸方块,轻轻旋转即可得到一个DNA分子　　　　　　模型。  配对的碱基 双螺旋结构 构建模型 新课讲授 归纳提升 1.有关 DNA 分子结构的2个注意事项 (1)并非所有的DNA分子都是双链结构，有的 DNA分子为单链结构。 (2)原核细胞及真核细胞细胞器中的 DNA分子为双链环状结构。 新课讲授 归纳提升 2. DNA 指纹图谱的获得及该技术的应用 (1)应用DNA 指纹技术,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。 (2)由于每个人的DNA指纹图是独一无二的,所以我们可以通过分析指纹图的吻合程度来确认身份。因而此技术被广泛应用于刑侦领域、亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。 新课讲授 归纳提升 3.DNA分子中碱基数量的计算规律 (1)在双链DNA分子中，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A+G=T+C。 (2)“互补碱基之和”的比值在任意一条链及整个双链DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,则在互补链及整个 DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。(此比值在不同DNA分子中具有特异性) (3)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在 DNA一条链中(A+G)/(T+C)[或(A+C)/(T+G)]=a,则在其互补链中该比值为1/a，而在整个DNA分子中该比值为1。(此比值在不同双链DNA分子中无特异性,恒为1) 下列关于威尔金斯、富兰克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA方面的突出贡献的说法中,正确的是(　　) A. 威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像 B. 沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋结构模型 C. 查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系 D. 富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量 B 当堂训练 【练习1】 某班级分组制作DNA双螺旋结构模型时,采用了如下流程:制作脱氧核苷酸→制作脱氧核苷酸链→制作双链DNA→螺旋化。下列叙述错误的是(　　) A. 制作脱氧核苷酸时,将磷酸和碱基连在脱氧核糖的特定位置 B. 制作脱氧核苷酸链时,相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连 C. 制作双链DNA时,两条链之间的碱基A与T配对,G与C配对 D. 各组DNA模型的碱基序列往往不同,反映了DNA分子的多样化 B 当堂训练 【练习2】 DNA片段的示意图中正确的是(　　) D 当堂训练 【练习3】 下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是(　　) A. 1个双链DNA分子中含有4个游离的磷酸基团 B. DNA的1条单链上相邻的碱基通过氢键连接 C. 嘌呤碱基间的相互结合保证了DNA分子结构的稳定 D. DNA分子的两条链反向平行 D 当堂训练 【练习4】 DNA 的基本单位种类是由下列哪项决定的(　　) A. 磷酸 B. 脱氧核糖 C. 碱基 D. 元素 C 当堂训练 【练习5】 课堂小结 布置作业 完成学案中的核心素养专练。 谢谢大家 $$