【生物】DNA的結(jié)構(gòu)同步課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)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，以它簡潔而獨(dú)特的雙螺旋造型吸引著過往行人，你知道為什么將它作為高科技的標(biāo)志嗎？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。

在確信DNA是遺傳物質(zhì)后，人們更加迫切地想要知道：DNA是怎樣儲存遺傳信息的？又是怎樣決定生物的性狀的？首先需要弄清楚DNA的結(jié)構(gòu)！知識回顧DNA的中文全稱：

；DNA的組成元素：

；DNA的結(jié)構(gòu)單位：

。脫氧核糖核酸C、H、O、N、P脫氧核糖核苷酸1分子脫氧核苷酸：

+

+

。1分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基磷酸脫氧核糖含氮堿基AGCTDNA是主要的遺傳物質(zhì)，它的結(jié)構(gòu)是怎樣的？01

02

03

04歸納出對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家？

DNA由幾條鏈組成？具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？

DNA基本骨架由哪些物質(zhì)構(gòu)成？它們分別位于DNA什么部位？

DNA中堿基如何配對？它們位于DNA什么部位？一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建合作探究一：請同學(xué)們自主閱讀教材P48-49，小組合作思考討論完成問題。

一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建美國加州理工學(xué)院英國劍橋大學(xué)國王學(xué)院英國劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建資料1：DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C4種堿基。

1951年，英國化學(xué)家托德提出核苷酸分子間的化學(xué)連接方式。他認(rèn)為核苷酸與核苷酸之間通過磷酸二酯鍵(脫氧核糖的3位碳原子與相鄰核苷酸的磷酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的化學(xué)鍵)連接?；顒右唬赫埜鶕?jù)上述信息，用四種脫氧核苷酸構(gòu)建一條脫氧核苷酸長鏈。脫氧核苷酸連接而成的長鏈

磷酸二酯鍵ATGC3’,5’-磷酸二酯鍵一.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

沃森與克里克共同分析，推算DNA分子呈

結(jié)構(gòu)。資料21951年，英國生物物理學(xué)家威爾金斯和富蘭克林展示了DNA的X射線的衍射圖譜。螺旋沃森和克里克嘗試搭建雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型。配對違反了化學(xué)規(guī)律×一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建資料3:1952年，奧地利生物化學(xué)家查哥夫處得知:

腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量；鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量。查哥夫沃森和克里克認(rèn)為：

A和T配對，C和G配對——堿基互補(bǔ)配對原則DNA的平面結(jié)構(gòu)ATGCATGCDNA的立體結(jié)構(gòu)氫鍵重建模型：

。讓A與T配對、G與C配對一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2.下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱胸腺嘧啶(T)胞嘧啶（C）鳥嘌呤(G)腺嘌呤(A)脫氧核糖磷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸堿基對氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段１.2.3.4.5.6.7.8.9.10.__12345678109GTCA（課本P52）

練習(xí)與應(yīng)用為什么可以用DNA來鑒定遇難者的身份？DNA怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其具有如此重要的功能特性？二、DNA的結(jié)構(gòu)OPCH2

OHOOHHOHHH

HH堿基

磷酸

5’1’2’3’4’二、DNA的結(jié)構(gòu)3.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

GAGGCCCTATCCTGGAG5'3'5'3'鏈數(shù)方向反向平行兩條脫氧核苷酸鏈一條：5’→3’;另一條：3’→5’磷酸二酯鍵二、DNA的結(jié)構(gòu)5'3'5'3'GAGGCCCTATCCTGGAG3.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

外側(cè)內(nèi)側(cè)脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成基本骨架堿基對二、DNA的結(jié)構(gòu)3.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

堿基對配對規(guī)律兩條鏈的堿基通過氫鍵連接配對堿基互補(bǔ)配對原則：A與T配對；G與C配對嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系。GC比例越高，DNA的熱穩(wěn)定性越高GAGGCCCTATCCTGGAGTCGAAGCT1.穩(wěn)定性分子組成①脫氧核糖和磷酸交替連接的方式穩(wěn)定不變②堿基互補(bǔ)配對的方式穩(wěn)定不變化學(xué)性質(zhì)：熱穩(wěn)定性DNA加熱至90℃左右會解開雙螺旋,當(dāng)溫度降低時(shí),DNA又恢復(fù)為雙螺旋結(jié)構(gòu)。4.DNA的結(jié)構(gòu)特性：

TCGAAGCT1、多樣性：

的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。堿基排列順序一般來說，在生物體內(nèi)，一個(gè)最短的DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對，其排列順序的組合是幾近無窮的。440002、特異性：堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了DNA分子的特異性。4.DNA的結(jié)構(gòu)特性：

二、DNA的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性特異性多樣性4.DNA的結(jié)構(gòu)特性：

二、DNA的結(jié)構(gòu)ATATTAGGGCCATC五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：A、T、C、G三種物質(zhì)：兩條長鏈：一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈小小結(jié)：“54321”

1.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中,不正確的是(

)A.每個(gè)DNA分子中通常都含有四種脫氧核苷酸B.DNA分子的兩條鏈反向平行C.DNA兩條鏈上的堿基以氫鍵相連,且A與T配對,G與C配對D.DNA分子單鏈的每個(gè)脫氧核糖上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基√練習(xí)冊P68三、探究?實(shí)踐：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型√2.(2022·浙江6月選考)某同學(xué)欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,已準(zhǔn)備了足夠的相關(guān)材料。下列敘述正確的是(

)A.在制作脫氧核苷酸時(shí),需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基B.制作模型時(shí),鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個(gè)氫鍵連接物相連C.制成的模型中,腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和D.制成的模型中,磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內(nèi)側(cè)練習(xí)冊P68即時(shí)應(yīng)用

雙鏈DNA中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律設(shè)DNA一條鏈為1鏈,互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知,A1=T2,A2=T1,G1=C2,G2=C1。(1)A1+A2=T1+T2;G1+G2=C1+C2。即雙鏈中A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=1/2(A+G+T+C)。規(guī)律一:雙鏈DNA中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù),任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和為堿基總數(shù)的一半。練習(xí)冊P693.某DNA分子含腺嘌呤520個(gè),占堿基總數(shù)的20%,該DNA分子中含胞嘧啶的數(shù)目是(

)A.350個(gè) B.420個(gè)C.520個(gè) D.780個(gè)√解析:該DNA分子中的堿基總數(shù)=520÷20%=2600(個(gè)),C=2600÷2-520=780(個(gè))。練習(xí)冊P694.在一個(gè)DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部堿基的42%,若其中一條鏈的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24%,胸腺嘧啶占30%,則在其互補(bǔ)鏈上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占(

)A.12%和34% B.21%和24%C.34%和12% D.58%和30%√練習(xí)冊P69即時(shí)應(yīng)用

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