高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的结构备课ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的结构备课ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了问题探讨，双螺旋，三螺旋，都被否定，DNA是螺旋结构，HONP，TCG，规则的双螺旋结构，DNA的结构，活动体验等内容，欢迎下载使用。
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA分子中碱基数目的相关计算规律
DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质
RNA是TMV的遗传物质
DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质
RNA是RNA病毒的遗传物质
DNA是主要的遗传物质
加热杀死的S型细菌中含有转化因子
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
格里菲斯的体内转化实验
温故知新：DNA是主要的遗传物质
坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑,以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗?
DNA分子的双螺旋结构的发现，标志着生物学的研究进入分子水平，具有里程碑式的意义。
DNA双螺旋结构是基于众多科学家的升华和X射线晶体衍射图像等研究而提出的，阐明了长期以来困扰人们的遗传物质和DNA结构之间的逻辑关系，在对DNA结构的探索中,于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克：
沃森和克里克是怎样揭示DNA双螺旋结构的?利用了他人的哪些经验和成果?
【思考•讨论】DNA结构模型的构建
【思考1】DNA的基本单位是什么？其由哪些物质组成？自主构建DNA的基本单位模型？
脱氧核糖、磷酸、含氮碱基（A、G、T、C）
脱氧核苷酸是如何形成DNA？
【思考2】脱氧核苷酸是如何连接成一条脱氧核苷酸长链？
构建脱氧核苷酸长链模型
3',5'-磷酸二酯键
【思考3】利用脱氧核苷酸模型，构建一条脱氧核苷酸单链模型？
DNA仅仅是由一条单链构成？
史料3：1951年，富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。
沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。他们先后建构了多种不同双螺旋、三螺旋模型。
【思考4】根据富兰克林的研究结果可知，DNA是由 条链组成的？。
这2条DNA单链是通过何种方式连接形成一个完整的DNA分子？
构建DNA双链平面模型
史料5: 查哥夫(奥地利)对多种生物DNA做了碱基含量分析如表1。
表 1 不同生物来源的 DNA 碱基含量
【思考5】可以推断出这四种含氮碱基之间有什么关系？
A含量:T含量接近1:1；G含量:C 含量接近1:1。
总的嘌呤含量与总的嘧啶含量相等，即 A+G＝T+C。
克里克 和 沃森
A与T进行互补配对，C与G进行互补配对
美国化学家多诺林( J． Dnhune)
碱基之间通过形成氢键连接
碱基之间一一对应的关系
氢键数目越多，耐热性就越强，结构越稳定。
史料6：威尔逊发现细胞中的DNA位于液体环境中， DNA分子中脱氧核糖与磷酸基团具有亲水性 ， 而碱基具有疏水性。
①脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
继续修正、完善DNA模型
【思考5】根据史料6，DNA分子的组成成分在排布上有何特点？
调整后的DNA模型能够解释A、T、G、C的数量关系。这个模型与照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
①碱基安排在双链螺旋内部
②脱氧核糖—磷酸安排外部
③让A与T配对,G与C配对
④DNA两条链的方向相反
DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构。
DNA双螺旋结构模型
克里克 和 沃森
1962年诺贝尔生理学与医学奖
1958年因卵巢癌去世，无缘诺贝尔奖。
1. 请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。(1) DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?
两条。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位?
(3) DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?
2. 沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示?
DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们]排列在DNA的外侧。
DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律A一定与T配对; G一定与C配对。
要善于利用他人的研究成果和经验;要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的;研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。
阅读教材P50，结合图3-8，思考回答问题：
DNA由几条链构成？链的方向如何？有怎么样的立体结构？
DNA外侧由哪些物质构成？
DNA内侧的碱基如何配对？
概述DNA结构的主要特点
对DNA结构特点，我们从三个关键词来分析：
脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架
DNA分子中每个脱氧核糖都连接着两个磷酸基团。
每个DNA分子中有两个游离的磷酸基团。
联系：核苷酸之间连接的化学键是？
G与C越多，DNA的热稳定性越大
脱氧核糖上与碱基相连的的碳叫做____，与磷酸基团相连的碳叫做______；
DNA 的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称为_______ ，另一端有一个羟基（-OH），称作__________；
DNA的两条单链的走向_____，从双链的一端起始，一条单链是从5’-端到3’-端的，另一条则是从_____________；
A一定与_____配对；G一定与_____配对；
1.DNA是由___条单链组成的，这两条链按________的方式盘旋成双螺旋结构；
2.DNA中的__________ 和_____交替连接，排列在_____侧，构成_________；碱基排列在_____侧；
3.两条链上的碱基通过_____连接成______，并且碱基配对具有一定的规律：
【思考1】为什么G—C碱基对含量越多DNA越稳定？
因为DNA的稳定性与氢键的数量有关，而G—C碱基对之间含有的氢键多。
【思考2】根据结构与功能相适应，试分析DNA具有稳定性的原因？
规则的双螺旋结构外部稳定的基本骨架、内部严格的碱基互补配对
【思考3】DNA的什么代表遗传信息？
【思考4】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？
碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。
【思考5】在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？
【思考6】为什么可以利用DNA指纹来识别身份？
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。
不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，___________多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则其碱基对排列顺序最多有___________种。
每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的_________________，代表了特定的遗传信息。
磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架，碱基之间有氢键相连，使DNA分子具有稳定性
D与d基因不同的根本原因是什么？
D与d基因碱基排列顺序不同
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条反向平行的脱氧核苷酸链
通过制作模型，加深对DNA结构特点的认识和理解。
曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等。
制作DNA双螺旋结构模型
①制作磷酸脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时,须注意各分子的大小比例。②磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。③制作两条长链时，注意每条链上碱基总数要一致，碱基对间应是互补配对的，两条链方向是相反的。
请注意示意图上脱氧核糖碳原子的位置
(2)制作脱氧核苷酸链
(3)制作DNA平面结构
(4)制作DNA空间结构
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.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？3.你能够根据DNA的结构特点，设想DNA的复制方式吗？
DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，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)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。
从碱基互补配对原则出发去思考。
模拟DNA双链反向平行：
组员站成一列模拟一条脱氧核苷酸链，每个组员用躯干模拟脱氧核糖，左手模拟磷酸，搭在前一个组员的肩上，右手侧平举掌心向前，模拟碱基
【课后作业】: 脱氧核苷酸的搭建
材料说明：黑色：脱氧核糖白色：磷酸红色：胸腺嘧啶(T)蓝色：腺嘌呤(A)黄色：鸟嘌呤(G)绿色：胞嘧啶(C)
请根据DNA分子中碱基间的关系，思考以下问题：
分析双链DNA碱基数目的相关计算规律
如果1链上(A1+G1)/(T1+C1)=M,则其互补链2链上 (A2+G2)/(T2+C2)的比值是多少？
DNA分子中嘌呤(A和G)数与嘧啶(C和T)数有何数量关系？
互补碱基之和(A与T或G与C)的比例在任意一条链(A1+T1或G2+C2)及整个DNA分子中(A+T或G+C)都相同？
巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”
搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例
根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。
DNA中碱基数量的计算问题：关键在于正确理解并表示题中所给的信息
DNA双链信息：A = T G = C
DNA1链： A 1 T 1 G1 C1
DNA2链： A 2 T 2 G2 C2
根据碱基互补配对：A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：
A1＋A2＝________________；G1＋G2＝____________。即：双链中A＝___，G＝___， A＋G＝______＝______＝______＝__________________。
1/2(A＋G＋T＋C)
双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。
互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。
互补碱基之和(A与T或G与C)的比例在任意一条链(A1+T1或G2+C2)及整个DNA分子中(A+T或G+C)都相同吗？
即两者的关系是_____________。
若 ，则 =
如果1链上(A1+G1)/(T1+C1)=M,则其互补链2链上(A2+G2)/(T2+C2)的比值是多少？
非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。
2.一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_____
1.某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____
3.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
4.在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
DNA双螺旋结构模型制作
外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接
内侧：互补的碱基通过氢键连接
1. DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。(1)DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。( )(2)在DNA的双链结构中，碱基的比例总是( A+G)/(T+C)=1。( )
① 。② 。③ 。④ 。⑤ 。⑥ 。⑦ 。⑧ 。⑨ 。⑩ 。
2.下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的名称。
一条脱氧核苷酸链的片段
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≤0.5B. b≥0.5C.胞嘧啶为a( 1/2b-1)个D.胞嘧啶为b( 1/2a-1)个
4.一条DNA单链的序列是5′-GATACC-3',那么它的互补链的序列是( )A.5′-CTATGG-3'B.5′-GATACC-3'C.5′-GGTATC-3'D.5′-CCATAG-3'