3.2 DNA的结构 课件（共30张PPT）

(共30张PPT)
DNA的结构
年 级：高一
学 科：高中生物（人教版）
现代刑侦领域中，DNA指纹技术发挥着越来越重要的作用。只需要一滴血、精液或是一根头发等样品，刑侦人员就可以进行DNA指纹鉴定，从而确定罪犯。
思考:
1.为什么可以通过比对DNA来确定罪犯呢？
2.DNA作为遗传物质是怎样储存遗传信息的呢？
资料1：1951年，科学界认识到DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G4种碱基。
磷酸
A
脱氧
核糖
1’
2’
4’
5’
3’
脱氧核苷酸种类
命名：碱基名称 + 脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
【任务一】DNA结构的发现历程
腺嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
T
问题1：相邻的脱氧核苷酸是以什么方式形成长链呢？
A
G
C
T
A
G
C
T
A
G
C
正确
一条多脱氧核苷酸链
3
5
1
2
4
G
P
A
P
T
P
C
P
5
3’,5’-磷酸二酯键
O
O
O
O
磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架
问题2：DNA分子有几条链？
资料2： 1951年，英国物理化学家富兰克林和生物物理学家威尔金斯率先采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。
富兰克林
威尔金斯
思考：
1.DNA和弹簧的衍射图谱相似，说明DNA的结构有什么特点
思考：
1.DNA和弹簧的衍射图谱相似，说明DNA的结构有什么特点
2.DNA的衍射图谱，第4级条纹消失，你认为是什么原因？
来源引自：孙艳, 杨彬彬. 从"X"形衍射图谱到DNA双螺旋结构——高中生物学跨学科项目化学习[J]. 中学生物教学, 2022(22):24-26.
资料3：富兰克林通过衍射图谱得出DNA螺旋的直径为2nm，经过显微镜测定DNA直径，2条链，3条链的直径都为2nm，由此他推测DNA可能由2条链或3条链构成。接着，他又分别测定2、3条链的含水量，结果2条链DNA与实际的含水量相符。
DNA由两条链螺旋而成！
问题3：DNA两条链的排列方式？
沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想
碱基在内外侧都有
碱基在内侧
碱基在外侧
A
C
T
G
碱基
疏水
磷酸
亲水
磷脂分子
结合磷脂双分子层的排布方式思考，
碱基排列在外部的模型为什么会被否定？
磷酸和脱氧核糖构成的基本骨架在外侧
碱基在内侧形成碱基对
资料4：X衍射照片显示，DNA双链之间的距离是一定的。
思考：
1.他们的模型是否科学？
2.推测碱基之间配对的方式？
问题4：碱基配对方式？
嘌呤和嘧啶配对！
嘌呤两个环（更长）
嘧啶一个环（更短）
资料5：
A:G T:C A:T G:C 嘌呤：嘧啶
牛 1.29 1.43 1.04 1.00 1.1
人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0
小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99
酵母 1.67 1.92 1.03 1.20 1.0
母鸡 1.45 1.29 1.06 0.91 0.99
沙雷氏菌 0.7 0.7 0.95 0.86 0.9
鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02
资料6：查哥夫发现：
腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；
鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。
2个氢键
3个氢键
碱基互补配对原则
问题5：DNA的两条链是同向还是反向？
资料7：富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张X射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
翻转180°
翻转180°
翻转180°
正确
DNA由两条链组成，
这两条链反向平行盘旋成双螺旋结构
【任务一】DNA结构的发现历程
1. DNA 分子是由 条长链组成的，这两条长链按 方式盘旋成 结构。
3. 两条链间的碱基互补配对，由 连接。其中，A与T通过 个氢键相连，G与C通过
个氢键相连，这就是 原则。
2.每条链上的 交替连接构成主链的 ，排列在主链的 ，碱基则位于主链 。
两
反向平行
双螺旋
脱氧核糖和磷酸基团
基本骨架
外侧
内侧
2
碱基互补配对
氢键
3
【任务二】DNA双螺旋结构的主要内容
学以致用：
1.DNA分子之间的差异体现在何处？它又为什么能够成为身份证明的关键？
2.警方采取DNA分析比对，耗时较长，但是样本为什么仍能保存完好？
碱基对的排列顺序千变万化 ，导致DNA具有多样性
每个人DNA分子都具有自己特定的序列，DNA具有特异性
DNA具有稳定性
DNA分子的基本骨架和碱基的配对方式是稳定不变的
【任务三】DNA分子结构的特性
稳定性：两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。
外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架
内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。
多样性：不同DNA的脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。
特异性：每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
【任务三】DNA分子结构的特性
沃森、克里克和物理学家威尔金斯因发现生命的奥秘 --DNA的双螺旋结构而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。
早凋的“玫瑰”——
人类不能忘记富兰克林伟大而无声的贡献。
科学研究需要不断修正完善。
合作和交流是科研的捷径，或许也是做事的捷径。
1.“链”：两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 。
2.“内外”：内侧是碱基，外侧脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
3.“配对”：两条链的碱基通过氢键连接配对，遵循碱基互补配对原则。
遗传信息编码在DNA分子上
【梳理提升】
一、DNA分子结构的发现历程
二、DNA双螺旋结构的主要内容
三、DNA分子结构的特性：多样性、特异性、稳定性
遗传信息编码在DNA分子上
【梳理提升】
一、DNA分子结构的发现历程
二、DNA双螺旋结构的主要内容
三、DNA分子结构的特性