3.2DNA的结构课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

3.2 DNA分子的结构 1.基于生物学事实和证据，归纳概括DNA分子的结构特点。(生命观念) 2．利用碱基互补配对原则，对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算。(科学思维) 3．尝试制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点。(科学探究) 学习目标 北京中关村的“生命”雕塑 第三章 基因的本质 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者： 沃森和克里克（1953） 沃森：生物学家（1928-） 克里克：物理学家（1916-2004） 我能帮你理解生物学内容 我能帮你理解晶体学原理 剑桥大学：卡文迪什实验室 威尔金斯和富兰克林提供__________ DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸，分别含有___________4种碱基 沃森和克里克推算出DNA呈_______结构 DNA衍射图谱 A.G.C.T 螺旋 尝试建构模型： 、 双螺旋 三螺旋 构建模型 重建模型：___________________ A=T，G=C 让A与T配对、G与C配对 形成DNA双螺旋结构 阅读教材P48-49内容，概述双螺旋结构模型的构建科学史。 失败 从查哥夫处得知__________ X意味着DNA是螺旋的 方法：物理模型构建法 1953年，沃森和克里克撰写的论文«核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型»在英国杂志《自然》上发表，引起极大的轰动。 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。 富兰克林于1958年因卵巢癌去世，无缘诺贝尔奖。 诺贝尔奖 1、下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA结构模型构建方面的突出贡献的说法,正确的是 (　　) A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像 B.沃森和克里克提出了DNA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 二、DNA分子的结构 回顾对DNA的认识 2.DNA的基本单位： 脱氧核苷酸 3.脱氧核苷酸的组成 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 含氮碱基 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 1' 2' 3' 4' 5' 思考：脱氧核糖核苷酸是如何构成DNA分子的呢？ 腺膘呤脱氧核苷酸 A 胞嘧啶脱氧核苷酸 C 鸟瞟呤脱氧核苷酸 G T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 1.元素组成： C、H、O、N、P 【模型建构1】一条脱氧核苷酸链 3’，5’-磷酸二酯键 思考：脱氧核糖核苷酸是如何构成DNA分子的呢？ O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 1' 2' 3' 4' 5' 游离磷酸基团端称作5’-端 5′ 羟基(-OH)端称作3’-端 3′ 【模型建构2】 DNA双链 碱基疏水，磷酸基团亲水 3′ 5′ 5′ 3′ 二、DNA分子的结构 ①是由 ___ 条_________方式盘旋成双螺旋结构 ②_________和_____交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架； ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对， 遵循 原则， 和 ， 和 配对。 两 反向平行 脱氧核糖 磷酸 碱基互补配对 A T G C C G C A T G、C碱基数量越多，结构越稳定 G—C之间的氢键数量是3个，A—T之间的氢键数量是2个，所以含“G—C”越多则结构越稳定，越不容易被高温破坏。 原因 4、一条DNA单链的序列式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 课本P52 脱氧核苷酸=磷酸=脱氧核糖=碱基 4.一个链状DNA分子有 个游离的磷酸基团 2 易错分析： 1.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 2.互补链中相邻碱基通过 相连。 氢键 3.单链中两个相邻脱氧核苷酸通过 连接。 磷酸二酯键 5.DNA中，每个脱氧核糖均连接一个磷酸和一个碱基吗？ DNA中，每个脱氧核糖均连接一个碱基；除3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸外，其他部位的脱氧核糖均连接两个磷酸。 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 小规律：“五四三二一” 二、DNA分子的结构 一种空间结构： 五种元素： 四种基本单位： 三种物质： 两条长链： DNA彻底水解产物是 DNA初步水解产物是： 脱氧核糖核苷酸(4种) 磷酸(1种)、 脱氧核糖(1种)、 碱基(4种)。 三、DNA碱基数目的相关计算规律 根据碱基互补配对原则： A=T G=C A+G=T+C=A+C=T+G=50% 1. 任意两个不互补碱基之和相等，各占碱基总数的50% ( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1 例题1：某生物细胞DNA的碱基中，腺嘌呤的分子数占22%，那么，胞嘧啶的分子数占（ ） A.11% B.22% C.28% D.44% C C=50%–22%=28% 嘌呤总数＝嘧啶总数 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 m m A1 = T2，T1 = A2 在整个双链DNA中： A2+C2+G2+T2 = A1+T1 A1+C1+G1+T1 T2+A2 = T+A A+C+G+T A1+T1= A+T = 54% A2+T2= 2.互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 54% 54% 同理： C1 = G2，G1 = C2 在整个双链DNA中： A2+C2+G2+T2 = C1+G1 A1+C1+G1+T1 C2+G2 = C+G A+C+G+T C1+G1= C+G = 46% C2+G2= 46% 46% A1+T1 A2+T2 A+T = = =n% G1 +C1 G2 +C2 G +C = = =m% 例题2：某DNA中G+C占整个DNA碱基总数的56%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是（ ） A.35% B.29% C.28% D.21% A G+C = 56% G1 =21% G2 =? G1+C1 = 56% G2 =C1 A2+G2 T2+C2 A1+G1 T1+C1 = b 设 ，求 =？ A+G T+C =？ 1/b 1 3.非互补碱基之和的比例在两条链中互为倒数，在整个DNA分子中为1。 4.互补碱基之和的比例在两条链中相等。 A2+T2 G2+C2 A1+T1 G1+C1 = b 设 ，求 =？ A+T G+C =？ b A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 A G+C = 34% T1 =32% C1 =18% T2 =? C2 =? A1 G1 G1+C1 =34% A+T = 66% A1+T1 = 66% G1=16% A1=34% C A1+T1 G1+C1 = 0.3 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 第一步：画出DNA分子模式图 第二步：在图中标出碱基的比例或数量 （搞清碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占一条链上碱基的比例。） 第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 A1 T2 G2 C1 A2 T1 G1 C2 DNA分子中的碱基数量的计算规律 ✘ ✓ 胞嘧啶（C） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 脱氧核糖 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 2.下面是DNA分子结构模式图，请用文字写出图中1-10的名称。 3、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤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) D.胞嘧啶为b(1/2a－1) C EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $