3.2遗传信息编码在DNA分子上课件-2025-2026学年高一下学期生物浙科版必修2

遗传信息编码在DNA分子上 2004年雅典奥运会开幕式 激光绘出的DNA被誉为“代表生命的双螺旋” —— 构建DNA模型 历史的步伐 【资料1】20世纪30年代，科学家采用水解法研究了DNA分子的化学组分,知道DNA分子是一种多聚体。DNA分子初步水解产物是 ，是DNA分子的基本单位，彻底水解后，产物有__________、____________、________。 磷酸 含N碱基 化学键 脱氧 核糖 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 脱氧核苷酸 脱氧核苷 脱氧核苷酸 A : G : C : T : 腺嘌呤 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ • • • • • 脱氧核苷酸 O 磷酸基团 【资料2】1951年女科学家富兰克林林受到鲍林研究蛋白质结构的启发，通过分析得知相邻脱氧核苷酸的连接方式: 构建脱氧核苷酸链 一个脱氧核苷酸的脱氧核糖3号碳原子与另一个相邻脱氧核苷酸的磷酸基团相连。 构建脱氧核苷酸链 H H20 磷酸二酯键 OH 【资料3】科学家威尔金斯和富兰克林分别在1950年和1952年获得了高质量的DNA的X-射线衍射图像，这些图像为DNA的双螺旋结构发现提供了重要线索。 威尔金斯 富兰克林 【资料4】DNA分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,形成主链的基本骨架,并排列在主链的外侧,碱基则位于主链内侧。 构建脱氧核苷酸双链 【资料5】嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物（如图所示），而DNA分子两条链之间的距离是固定的。据此，你推测位于DNA内部的碱基是如何配对的？ 双环嘌呤与单环嘧啶配对。 ？ 【资料6】1950年，科学家卡伽夫采用纸层析、分光光度法等精确测定了多种生物的碱基组成，提出了“卡伽夫法则（碱基数量关系）”。根据法则推测，碱基互补配对原则是？ 生物 A T G C 人 30.9 29.4 19.9 19.8 鸡 28.8 29.2 20.5 21.5 蚱蜢 29.3 29.3 20.5 20.7 海胆 32.8 32.1 17.7 17.3 小麦 27.3 27.1 22.7 22.8 酵母菌 31.3 32.9 18.7 17.1 大肠杆菌 24.7 23.6 26.0 25.7 表1 DNA中碱基含量（%） 【资料7】1952年，科学家古伦德又提出的碱基之间以氢键相连。 2个氢键 3个氢键 沃森和克里克看到了富兰克林拍摄到的DNA的X射线图，加之当时生物界频繁出现的配对现象，这些资料都给了他灵感，经过10多个月的努力，他们终于在1953年建立了一个DNA双螺旋模型，并首次将成果公布在《自然》学术期刊上。后来也因此获得诺贝尔奖。 如图表示DNA的结构模式图，据图回答下列问题： 1.你能说出图中1～10的名称。 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸基团 胸腺嘧啶脱氧核苷酸　 一条脱氧核苷酸链的片段 氢键 2.一个DNA分子含有几个游离的 磷酸基团？ 2个 碱基对　 当堂练 3.一条脱氧核苷酸链上的相邻碱 基是如何相连的？ 4.请在DNA的右链中圈出一个腺嘌呤 氧核苷酸,一个磷酸二酯键。 2．(2023·山东日照高一期末)如图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述 正确的是(　　) A．①为3′－端，⑥为5′－端 B．DNA的基本骨架中所含化学元素包括C、H、O、N、P C．一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间通过氢键相连 D．若该分子中G—C碱基对比例高，则热稳定性较高 当堂练 分析DNA的结构特征 1. 为什么G-C碱基对含量越多DNA越稳定？ G-C碱基对之间含有的氢键多。 1.稳定性 (氢键、基本骨架) 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？ 碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。 2.多样性 3．为什么可以利用DNA指纹来识别身份？ 两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份。 3.特异性 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 规律五： 在双链DNA分子中，若G+C = a%则G1+C1 = G2+C2 = a%，若A+T=b% 则A1+T1=A2+T2=b%。 规律三: 在DNA双链中，假设一条单链的 A+G/T+C = m，另一互补链的 A+G/T+C的值互为倒数,即1/m在整个DNA分子中该值为1。 规律二： 任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%。即： A+G = T+C = A+C = T+G = 50%， 规律四： DNA双链中，一条单链的A+T/G+C等于m;则另一条互补链的 A+T/G+C也等于m; 在整个DNA分子中的A+T/G+C值也相等 。 规律一：在双链DNA分子中,由于碱基互补配对, 故在数量上A=T，G=C。所以 A+G=T+C，即嘌呤数 = 嘧啶数 卡伽夫法则的相关计算 A T G C T A C G 1.画DNA示意图（含4种碱基）; 2.标注含量，看图求解。 例1: 已知一个含150个磷酸的双链DNA分子中有腺嘌呤25个，请问 此DNA分子中有多少个胞嘧啶？ 图示法解题，免去记忆的痛苦 1.某同学在制作一个含有20个碱基对的DNA双螺旋结构模型，用长方形代表碱基，模型的一条链中代表T和A的纸片分别有分别有5、7张，该DNA分子模型中代表G的纸片需要几张？ 2.某双链DNA的分子中，鸟嘌呤的分子数占碱基总数的22%，那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的 ( ) A、22% B、28% C、78% D、50% 小试牛刀 19 例2、DNA的一个单链中（A+G）/（T+C）=0.4,上述比例在其互补链和 整个DNA分子中分别是（ ） A.0.4和0.5 B.2.5和0.4 C.2.5和 1.0 D.0.4和1.0 (2015.浙江学考)下图表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段。其中存在的错误有(　　) A．3处 B．5处 C．7处 D．8处 利用居家可获得的材料构建DNA双螺旋结构模型。纸板、彩笔、铜丝、订书针等 都有可能是你会用到的好材料。 以下DNA结构如何表示？ 化学键和氢、磷酸基团、脱氧核糖、 四种含氮碱基（A、T、C、G） 活动：制作DNA双螺旋结构模型 铜丝 / 订书针 制作步骤: 1.制作脱氧核苷酸 2.制作脱氧核苷酸链 3.制作DNA平面结构 4.制作DNA空间结构 活动：制作DNA双螺旋结构模型 2.制作脱氧核苷酸链 1.制作脱氧核苷酸 3.制作DNA平面结构 4.制作DNA空间结构 制作步骤: …… 活动：制作DNA双螺旋结构模型 3.制作DNA平面结构 1.制作脱氧核苷酸 2.制作脱氧核苷酸链 4.制作DNA空间结构 制作步骤: …… …… 碱基互补配对 5 / 3 / 3 / 5 / 活动：制作DNA双螺旋结构模型 4.制作DNA空间结构 1.制作脱氧核苷酸 2.制作脱氧核苷酸链 3.制作DNA平面结构 制作步骤: 活动：制作DNA双螺旋结构模型 1．某研究小组进行“制作DNA双螺旋结构模型”的活动。下列叙述正确的是(　　) A．制作的DNA双链模型中，四种碱基的颜色各不相同 B．制作脱氧核苷酸模型时，每个磷酸上连接一个脱氧核糖和一个碱基 C．制作DNA双螺旋结构模型过程中，嘧啶数与嘌呤数相等体现了碱基互补 配对原则 D．选取材料时，用4种不同形状的材料分别表示脱氧核糖、磷酸和碱基 当堂练 Lavf57.25.100 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $