高中生物学人教版（2019）必修二 3.2DNA的结构(共22张PPT)

(共22张PPT)
第三章 基因的本质
第2节 DNA的结构
目标
01
DNA结构特点体现了生命的物质性，DNA结构模型的构建可以提高学生探究能力、合作能力和动手能力（生命观念、科学探究）
02
理解并掌握DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律（科学思维）
03
在DNA结构的认识过程中，充分体现了科学家们痴迷科学、崇尚真理的科学精神
（社会责任）
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秒
结束
计时
开始
一、知识回顾
1.DNA的基本单位：
脱氧核苷酸
2.元素组成：
C、H、O、N、P
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
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
4.含氮碱基种类和中文名称
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
一、知识回顾
DNA作为遗传物质具有的特点：
1、相对稳定
2、携带信息
3、复制传递
……
什么样结构能够满足这些功能要求？
20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。
艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因。
在通过实验证明DNA分子是遗传物质后，人们更加迫切地想知道：DNA分子是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？要回答这些问题，首先需要弄清楚DNA的结构。
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
构建模型
从查哥夫处得知________________
重新构建模型，让A与T，C与G配对，模型构建成功
双螺旋
三螺旋
DNA衍射图谱
A.G.C.T
螺旋
失败
A与T，G与C的量相等
根据课本p48-49内容，概述双螺旋结构模型的构建科学史，并完成以下概念图。
二、ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建
1
2
3
4
二、ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建
T
C
G
A
A
G
C
T
碱基安排在双螺旋内部（A与T配对，C与G配对）
脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部。
DNA两条链方向相反。
01
DNA具有恒定的直径
02
能解释A、T、C、G的数量关系
03
制作的模型与基于拍摄的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符
二
5’
3’
5’
3’
(1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
游离的磷酸基团，称作5′－端
一个羟基(—OH)，称作3′－端
O
CH2
OH
H
磷酸基团
碱基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
三、DNA的平面结构
G
A
T
C
3'，5'-磷酸二酯键
磷酸基团与另外一个脱氧核苷酸的脱氧核糖相连。
脱去H2O，形成3'，5'-磷酸二酯键。
三、DNA的平面结构
磷酸
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
和 _ 交替连接，构成基本骨架；
(2) 外侧：
碱基
内侧:
脱氧核糖
(3)碱基互补配对原则
两条链上的碱基通过 连接形成 ，且A只和 配对、G只和___ 配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作 。
氢键
氢键
T
C
碱基互补配对原则
碱基对
碱基对
三、DNA的平面结构
三、DNA的平面结构
氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。
5
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结束
计时
开始
习题巩固
1、如下图所示DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式，其中正确的是（ ）
D
2、下列能正确表示DNA片段示意图的是 ( )
D
四、DNA的结构特性
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
5'
3'
3'
5'
1.多样性：
若某一个DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息就有_____种。主要取决于碱基排列顺序的多样性
4n
碱基对的排列顺序多样性的意义？
蕴含了生物的遗传信息
四、DNA的结构特性
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
5'
3'
3'
5'
2.特异性：
由DNA分子中特定的碱基数目和碱基排列顺序决定的。
几乎与碱基的种类无关，因为几乎所有的DNA都含有所有的四种碱基。
四、DNA的结构特性
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
5'
3'
3'
5'
3.稳定性：
①外部稳定的基本骨架——磷酸和脱氧核糖交替连接形成。
②内部碱基对稳定——通过氢键连接，严格遵循碱基互补配对原则，加强稳定性。
③空间结构稳定——规则的双螺旋结构。
应用DNA指纹技术
例题：在现代刑侦领域中，DNA指纹技术正在发挥着越来越重要的作用。刑侦人员只需要一滴血迹、一块精斑或是一根头发等样品就可以进行DNA指纹鉴定。此外DNA指纹技术还可以用亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。
(1) 利用指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是：
DNA分子的特异性
(2) 现有从受害者体内取出的精液样品，请利用DNA指纹技术来确认怀疑对象。
鉴定步骤：
①用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段
②用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成如图所示的DNA指纹图。
请从上图的DNA指纹图中判断出怀疑对象中 号是犯罪嫌疑人，原因是：
1
1号DNA指纹图与受害者体内分离的精液样品的DNA指纹图相同
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秒
结束
计时
开始
归纳总结
氢键关系:
A=T G≡C
五种元素：
C、H、O、N、P
四种碱基：
A、T、C、G
三种物质：
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链：
两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种螺旋：
规则的双螺旋结构
五、与DNA的结构相关的计算
双链DNA分子中
A=T， G=C
A+G=T+C =A+C=T+G= 50%
互补的两个碱基相等
嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；
非互补碱基之和相等且各占总碱基数的50％
DNA双链
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
五、与DNA的结构相关的计算
非互补碱基之和的比值等于1
两互补碱基和之比在DNA的两条单链中相等，在整个分子中此比也都相等
双链DNA分子中，任何一条链中两互补碱基之和占该链碱基总数与整个DNA分子中该两互补碱基之和占总DNA碱基数的百分比相等
两不互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1
不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
六、制作DNA模型
手工任务
化学组成单位
双螺旋结构
基本单位——脱氧核苷酸
碱基种类
四种A、C、G、T
主要特点
碱基互补配对原则
DNA分子的特性
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
多样性、特异性和稳定性
DNA的结构
—A —A —C —C— G —G—A— T—
—T —T —G —G —C —C —T —A—
一分子含氮碱基
一分子脱氧核糖
一分子磷酸
课堂小结
构建DNA模型的展评
习题巩固
3、如图为核苷酸链结构图，下列表述不正确的是( )
A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个
C.各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的
D.若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，
缺少的碱基是T
A
4、在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过( )
A.肽键
B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
C.氢键
D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
D
5、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
1
胞嘧啶
2
腺嘌呤
3
鸟嘌呤
4
胸腺嘧啶
5
脱氧核糖
6
磷酸
7
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8
碱基对
9
氢键
10
一条脱氧核苷酸链的片段