课件40张PPT。第三章 基因的本质
第二节 DNA分子的结构关于DNA你知道多少?DNA的基本单位-脱氧核苷酸含N碱基脱氧
核糖磷酸A、T、G、C41352 沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学或生理学奖。左一:威尔金斯 左三:克里克 左五:沃森一、构建DNA双螺旋结构模型学习P47-48的科学史, 讨论下列问题:1、沃森、克里克在前人已有的认识上,采用什么方法研究DNA结构?
2、沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型?
3、沃森和克里克在构建DNA模型过程中,利用了他人的哪些经验和成果?
4、材料中涉及到哪些学科的知识和方法?这对于你理解生物科学的发展有什么启示?阅读讨论:
1、沃森、克里克在前人已有的认识上,采用什么方法研究DNA结构?模型构建
2、沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型?a、螺旋结构(三螺旋、双螺旋):碱基位于外部;
b、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖位于外部,碱基位于内部,相同碱基配对;
c、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖(骨架)位于外部,碱基A-T,G-C配对,位于内部。
(1)DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链
(2)富兰克林DNA的X射线衍射图谱,推断DNA分子呈螺旋结构
(3)生物化学家查哥夫的研究结果3、沃森和克里克在构建DNA模型过程中,利用了他人的哪些经验和成果?4.材料中涉及到哪些学科的知识和方法?这对于你理解生物科学的发展有什么启示?
物理学、数学、生物化学、分子生物学
启示:生物科学的发展是需要多方面知识结合的,一个团队中不同学科的人,我们可以互相补充学习,交流与合作。这些对于21世纪自然科学的发展更是极为重要的。
课堂活动:DNA模型制作1、小组合作完成,
根据速度取前三名上台展示
2、提供材料:ATGCDNA的基本单位-脱氧核苷酸含N碱基脱氧
核糖磷酸A、T、G、C【模型建构1】脱氧核苷酸【模型建构2】一条脱氧核苷酸链磷酸二酯键线索一:DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。
【模型建构3】DNA双链(平面结构)解决两个问题:
1.碱基在外还是在内?
2.碱基怎样配对?两条链中的碱基是排在外侧,还是在内侧?不稳定 NONO化学家是怎样否定同种碱基配对的呢? 发现:嘧啶碱是单环化合物,占有空间小;嘌呤碱是双环化合物,占有空间大。
且研究发现DNA分子的两条链的距离是固定的,也就是说有固定直径 。 GATCNO查克夫研究DNA碱基组成的实验数据A=T C=G正确的DNA平面模型3’5’3’5’解决两个问题:
1.碱基在外还是在内?
2.碱基怎样配对?【模型建构4】 DNA双螺旋结构二、DNA分子的结构(1)构成DNA的两条链有怎样的关系?
(2)DNA分子中,外侧由什么连接而成?内侧是什么?
(3)两条链之间碱基的连接有什么规律?阅读教材P49自主思考:1、DNA分子的结构特点 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。碱基对的种类A----TT----AC----GG----C DNA作为大多数生物的遗传物质,为了保证物种的生存与发展,稳定性是必不可少的特性之一,根据我们刚学的DNA结构分析一下其稳定性体现在哪些方面拓展思考1稳定性体现在:
①脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
②两条链间碱基互补配对,并用氢键连接。
③规则的双螺旋结构DNA结构中的哪个结构是稳定不变的?哪个结构是千变万化的?两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。那么DNA中丰富的遗传信息是由什么的变化体现出来的呢?拓展思考2想一想①多样性:DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 一个最短的DNA分子也有4000个碱基对,DNA中有四种碱基对A-T T-A C-G G-C,可能的排列方式就有44000种,②特异性:特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。不同的生物,碱基对的数目可能不同,
碱基对的排列顺序肯定不同!③稳定性:两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的,内部碱基,且具有规则的双螺旋结构。2、DNA的特性【课堂反馈】 1.下面是DNA的分子结构模式图,说出图中1-11的名称。 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
11.磷酸二酯键
112、下面关于DNA分子结构的叙述正确的是
A、DNA分子的任一条链中A=T,G=C
B、 DNA彻底水解能生成3种类型的小分子
C、每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连
D、 DNA单链上的相邻碱基通过五碳糖-磷酸-五碳糖连接
D请将您使用过的模具盒复原,
方便他人下次使用!谢谢合作!THANK YOU
FOR YOUR LISTENING!
祝你进步3、下列关于DNA结构的说法,不正确的是
A.DNA分子中G与C碱基对的结构稳定性相对较大
B.碱基排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性
C.生物体所有DNA分子的碱基对排列顺序是相同的
D.DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是碱基互补配对原则保证DNA复制准确进行C三、碱基互补配对原则应用前方高危警告,请带上智商护驾!在DNA双链中:
∵A=T,G=C
∴ A+G=T+C=A+C=T+G=50%(A+T+G+C)
(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=11①②例题1:某双链500个碱基对DNA分子中,G占23%,求A有多少?解析:因为DNA分子中,A+G=T+C=50%。所以,A%=50%–23%=27%
A=1000×27%=270例题2:已知1个DNA分子中有1800个碱基对,其中胞嘧啶有1000个,这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是
A.1800个和800个 B.1800个和l800个
C.3600个和800个
D.3600个和3600个C2.从DNA两条单链的角度分析
A1=T2 ,T1=A2
C1=G2 , G1=C2mm1规律:
①互补碱基之和(A+T)/(C+G)的比例在整个DNA及在一条链中都相等。
②非互补碱基之和(A+G)/(T+C)的比例在整个DNA分子中为1,在两条互补链中互为倒数。③③互补碱基在双链和两条单链的所占比值都相等
(A+T)%=(A1+T1)%1=(A2+T2)%2
④ ∵ A=A1+A2 ∴A%=(A1%1+A2%2)/21.若双链DNA分子的一条链的A:T:C:G=1:4:3:6,那么其另一条链上同样的碱基比为( )
A.4:1:6:3 B.1:4:3:6
C.6:4:1:3 D.3:1:6:42.已知在甲DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=m,乙DNA分子中一条单链中的(A+T)/(G+C)=n,分别求甲、乙两DNA分子中各自的另一条链中对应的碱基比例分别为( )
A.m、1/n B.1/m、n
C.m、1 D.1、nBA3、某双链DNA分子中,A与T之和占整个DNA碱基总数的54%,其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%由碱基A、C、T共可以构成几种核苷酸 ( )
A 8种 B 6种 C 5种 D 3种学习目标知识目标:
(1)概述DNA分子结构的主要特点
能力性目标:
(1)制作DNA分子双螺旋结构模型。
(2)能利用碱基互补配对原则,对DNA分子中的碱基数量和比例进行推测。
情感态度价值观:
体验DNA双螺旋结构模型的构建历程,感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度 。你有科学家的潜质吗?1.大胆的创新是开创新理论的第一步
2.要善于吸收别人的成果,多与人交流。
3.有合作的精神是成功的必备品质,一个团队中最好有互补的队员。
4.在寻求真理的道路上,有失败是必然的,但绝不能气馁。【模型建构3】 DNA双螺旋结构5’5’这样组成的DNA分子具有稳定的直径,
且与衍射图谱相符。AGCGCACGCGTG 1链TCGCGTGCGCAC 2链默认5’端DNA分子结构的应用:碱基互补配对在DNA双链中,A的数量等于T,C的数量等于G。
eg:某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?(C+G)/(T+A)的比值越大双链DNA越稳定A-TG-C因为DNA分子中,A=T,C=G。
所以,A=(1–23%*2)/2=27%A-T C-G