DNA的結(jié)構(gòu)(第一課時(shí))課件高一下學(xué)期生物人教版必修二

第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)（第一課時(shí)）

第三章基因的本質(zhì)

坐落在北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑，以它簡(jiǎn)潔而獨(dú)特的雙螺旋造型吸引著過(guò)往行人。你知道為什么將它作為高科技的標(biāo)志嗎？

1953年，美國(guó)科學(xué)家沃森（J．D.Watson）和英國(guó)科學(xué)家克里克（F.Crick），共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次，在生物學(xué)的發(fā)展中具有里程碑式的意義。課前探討一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建思考.討論沃森（J.D.Watson，1928-）我能幫你理解生物學(xué)內(nèi)容我能幫你理解晶體學(xué)原理克里克（F.Crick，1916-2004）一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建思考.討論

20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、C、G四種堿基。但是，人們并不清楚這4種脫氧核苷酸是如何構(gòu)成DNA的。鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸1′2′4′5′3′一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建思考.討論

1951年11月，英國(guó)物理學(xué)家威爾金斯（M.Wilkins）和同事富蘭克林（R.E.Franklin）應(yīng)用X射線(xiàn)衍射技術(shù)獲得了高質(zhì)量的DNA衍射圖譜。為推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建思考.討論

沃森和克里克推測(cè)出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。他們先后建構(gòu)了多種不同的雙螺旋、三螺旋模型。DNA是螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋三螺旋都被否定一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建思考.討論

1952年，奧地利生物化學(xué)家查哥夫（E.Chargaff）發(fā)現(xiàn)：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鳥(niǎo)嘌呤的量等于胞嘧啶的量。據(jù)此，沃森和克里克構(gòu)建出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。脫氧核糖-磷酸骨架排列在外側(cè)，堿基在內(nèi)側(cè)，A和T配對(duì)，C和G配對(duì)，DNA兩條鏈的方向總是相反的。被否定嘗試建立多種不同的模型：雙螺旋、三螺旋查哥夫提出DNA分子中A的量等于T,C的量等于G。修正、重建沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型驗(yàn)證DNA具有恒定的直徑；能解釋4種堿基的數(shù)量關(guān)系；制作的模型與DNA的X射線(xiàn)衍射照片推算出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)相符。一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建思考.討論1962年，沃森、克里克、威爾金斯三人共享了當(dāng)年的諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由為發(fā)現(xiàn)DNA為雙螺旋分子結(jié)構(gòu)。威爾金斯克里克沃森1.請(qǐng)你根據(jù)資料回答有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題。（1）DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？（2）DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位？（3）DNA中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于DNA的什么部位？2.沃森和克里克默契配合，提示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是科學(xué)家合作研究的典范，在科學(xué)界傳為佳話(huà)。他們的這種工作方式給予你哪些啟示？?jī)蓷l是由脫氧核糖和磷酸組成堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，堿基的配對(duì)具有一定規(guī)律：A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)。要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)；要善于與他人交流、合作，閃光的思想是在交流與碰撞中獲得的；研究小組成員在知識(shí)背景上最好是互補(bǔ)的，對(duì)所從事的研究要有興趣和激情等。討論這兩條鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)它們排列在DNA的外側(cè)它們位于DNA的內(nèi)側(cè)一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

1.下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說(shuō)法，正確的是A.威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的電子顯微鏡圖像B.沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型C.查哥夫提出了A與T配對(duì)、C與G配對(duì)的正確關(guān)系D.富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)DNA分子中A的量等于T的量、C的量等于G的量脫氧核苷酸OPCH2

OHOOHHOHHH

HH堿基

磷酸

5’1’2’3’4’

脫氧核糖上與堿基相連的碳叫作1’-C，與磷酸基團(tuán)相連的碳叫作5’-C。C、H、O、N、P二、DNA的結(jié)構(gòu)1.DNA的基本單位：

3.脫氧核苷酸的組成：

一分子磷酸一分子脫氧核糖一分子含氮堿基A腺嘌呤G鳥(niǎo)嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶2.DNA的元素組成：

12（1）由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有一定的規(guī)律：A=T和C=G。脫氧核糖PA脫氧核糖PC脫氧核糖PG脫氧核糖PT脫氧核糖PTC脫氧核糖PG脫氧核糖PA脫氧核糖P堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫作堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。5'5'3'3'DNA的結(jié)構(gòu)模式圖氫鍵堿基對(duì)二、DNA的結(jié)構(gòu)

4.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下:二、DNA的結(jié)構(gòu)5.DNA的結(jié)構(gòu)特性：

穩(wěn)定性①兩條鏈反向平行盤(pán)旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)②外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接成基本骨架③內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。CTTGACAGGC比例越高，DNA的熱穩(wěn)定性越高磷酸二酯鍵二、DNA的結(jié)構(gòu)5.DNA的結(jié)構(gòu)特性：

每個(gè)DNA分子中堿基對(duì)的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。CTTGACAG

特異性二、DNA的結(jié)構(gòu)5.DNA的結(jié)構(gòu)特性：

堿基對(duì)的數(shù)量不同、排列順序的千變?nèi)f化。CTTGACAG多樣性問(wèn)題4:在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，堿基對(duì)有：A—T、T—A、G—C、C—G。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？44000種類(lèi)數(shù)目種類(lèi)：4n（n為堿基對(duì)的數(shù)目）DNA分子的結(jié)構(gòu)特性：(2)多樣性：不同DNA分子中堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化，如n個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的DNA具有4n種堿基對(duì)排列順序(3)特異性：每種DNA分子都有特定的排列順序，代表了特定的遺傳信息(1)穩(wěn)定性：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)意義：DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。二、DNA的結(jié)構(gòu)思考1、DNA具有多樣性的原因是什么？思考2、DNA雙鏈中，連接兩個(gè)配對(duì)堿基的是？思考3、DNA一條鏈中，連接兩個(gè)相鄰堿基的結(jié)構(gòu)依次是？堿基的排列順序千變?nèi)f化脫氧核糖→磷酸酯鍵→磷酸→磷酸酯鍵→脫氧核糖氫鍵思考4、雙鏈DNA中，有幾個(gè)游離的磷酸基團(tuán)？2個(gè)思考5、一個(gè)磷酸基團(tuán)與幾個(gè)脫氧核糖連接？1個(gè)（末端）或2個(gè)二、DNA的結(jié)構(gòu)思考6、一個(gè)脫氧核糖與幾個(gè)磷酸相連？思考7、為什么G-C堿基對(duì)含量高的DNA越耐高溫？1個(gè)（末端）或2個(gè)G-C堿基對(duì)之間含有3個(gè)氫鍵，而A-T堿基對(duì)之間只含2個(gè)氫鍵，所以G-C