3.2DNA的结构 课件 (共30张PPT) 2024-2025学年人教版（2019）高中生物必修二

(共30张PPT)
DNA的结构
问题探讨
DNA双螺旋结构模型的构建者
弗朗西斯.克里克
詹姆斯.沃森
看一看 想一想
提出DNA呈螺旋结构前,科学界对DNA的认识有哪些
DNA由几条链构成 它具有怎样的立体结构
DNA的基本骨架 位于DNA的什么部位
DNA的碱基如何配对 位于DNA的什么部位
回眸历史
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。
脱氧核苷酸
1分子磷酸
1分子脱氧核糖
1分子含氮碱基
一、DNA模型建构
1分子脱氧核苷酸 = + + 。
代表磷酸
S
代表脱氧核糖 (含O的一面向上)
代表4种碱基
代表连接各组分的化学键
【模型建构1】: 脱氧核苷酸
碱 基
A
G
C
T
磷酸
脱氧
核糖
脱氧
核糖
脱氧核糖核酸
A
C
T
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
G
脱氧核苷酸的种类
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。
脱氧核苷酸
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
【模型建构2】
一条脱氧核苷酸链
…
一、DNA模型建构
磷酸二酯键
沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构。
富兰克林
威尔金斯
DNA分子X射线衍射图
（1）1951年，威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术展示的DNA衍射图谱。
沃森与克里克共同分析，
推算DNA分子呈螺旋结构。
（2）沃森和克里克尝试搭建各种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，但是都被否定了。
DNA双螺旋结构模型的构建
沃森与克里克
（3）1952年，从奥地利生物化学家查哥夫处得知:在DNA中，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。
DNA双螺旋结构模型的构建
查哥夫
(E.Chargaff, 1905-2002)
(4)重建模型
沃森、克里克构建了将碱基排列在双螺旋内部，脱氧核糖-磷酸骨架排列在外部的模型。在这个模型中，A与T配对，G与C配对，且DNA两条链的方向是相反的。
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA双螺旋结构模型
1962，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。
威尔金斯
克里克
沃森
DNA双螺旋结构模型的构建
（1）DNA分子的基本单位是：4种脱氧核苷酸
DNA的结构
磷酸二酯键
（2）DNA分子的一条链的脱氧核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的
DNA的两条链反向平行
（3）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架
（4）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
碱基排列在内侧
（5）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
DNA的结构
03
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；
（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
课本P52 T2 T4
　2.下面是DNA的分子的结构模式图说出图中1－10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
习题巩固
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脱氧核苷酸 8碱基对 9氢键
10一条脱氧核苷酸链的片段
4.某DNA片段的一条单链的核苷酸顺序为：5’-ATGCCTGA-3’，则其互补链的序列为( )
A.5’-ATGCCTGA-3’ B.5’-TCAGGCAT-3’
C.5’-TACGGACT-3’ D.5’-UCAGGCAU-3’
B
习题巩固
材料用具: 自选（纸片、塑料片、橡皮泥等）
其中球形材料 (代表________)若干，
五边形材料(代表_________)若干，
4种不同颜色的长方形材料(代表４种不同_______)若干，连接材料（订书钉、曲别针等）。
磷酸
脱氧核糖
碱基
制作DNA双螺旋模型
1．组装“脱氧核苷酸模型”
利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。
2．制作“多核苷酸长链模型”
将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须相同，碱基之间能够互补配对。
3．制作DNA分子平面结构模型
按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反。
4．制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型
把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
制作DNA双螺旋模型
1、DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？
2、为什么每个DNA结构模型都与众不同？
3、DNA是如何维系它的遗传稳定性的？
碱基的排列顺序可千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。
（1）靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；
（2）磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架维持单链的结构稳定;
（3）在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力。
讨论：
制作DNA双螺旋模型
①多样性
②特异性：每个DNA都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。（应用）
4n n代表碱基对数
(前提：各种脱氧核苷酸数量不限)
③稳定性
C-G所占比例越大，DNA结构越稳定
DNA的特性
DNA主要位于染色体上，也有位于线粒体和叶绿体中
染色体是DNA的主要载体
DNA的载体
3.在含有4种碱基的DNA区段中，腺嘌呤有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)个 D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个
C
习题巩固
课本P52 T3
结合DNA分子双螺旋结构模型的特点思考下列问题：
1.双链DNA分子中，嘌呤和嘧啶数量关系？任意两个不互补碱基之和关系？各占碱基总数的多少？不互补碱基之和的比值等于多少？
探究活动
2.如果一条链上 ＝m，则其互补链上 的比值是多少？
3.双链DNA分子中互补碱基之和的比值与其在任何一条链中的比值的关系？
4.为什么“A＋T”或“G＋C”在整个双链上所占的比例与在每一条单链上所占的比例相等？
学习笔记P46 T4
①双链DNA分子中，两互补碱基相等；
任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1．
(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1
规律总结：
∵A=T， C=G
∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%
双链DNA分子一条链中不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数.
1
m
A2+G2
T2+C2
=
T1+C1
=
m
A1+G1
A+T
G+C
A2 +T2
G2 +C2
A1+T1
G1+C1
=
=
双链DNA分子中互补碱基之和的比值等于其中任何一条链中的比值
规律总结：
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。
A+T
A+T+G+C
=
A2 +T2 +G2 +C2
A2 +T2
=
A1 +T1 +G1 +C1
A1 +T1
=
m%
m%
m%