(新人教版)高中生物必修二第三章第二节《DNA分子的结构》课件.ppt

1、2021/6/1812021/6/182复习回顾复习回顾:绝大多数生物（真核生物，原核生物，绝大多数生物（真核生物，原核生物，DNADNA病毒）的病毒）的遗传物质是遗传物质是 ，少数生物（，少数生物（RNARNA病毒）的遗传物病毒）的遗传物是是 。生物体的主要遗传物质是。生物体的主要遗传物质是 。DNADNA DNADNA RNARNADNADNA的基本组成单位是脱氧核苷酸的基本组成单位是脱氧核苷酸1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸 =+.1分子磷酸分子磷酸 1分子脱氧核糖分子脱氧核糖 1分子含氮碱基分子含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱碱 基基2021/6/1832021/6/184 1.1.搜

2、索历史上有关搜索历史上有关“DNADNA的分子结构模型的分子结构模型建立过程建立过程”的资料，并讨论沃森和克里克的资料，并讨论沃森和克里克是怎样发现是怎样发现DNADNA分子的双螺旋结构的？分子的双螺旋结构的？2.DNA2.DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点？分子的双螺旋结构有哪些主要特点？3.3.能利用碱基互补配对原则，对能利用碱基互补配对原则，对DNADNA分子分子中的碱基数量和比例进行推算。中的碱基数量和比例进行推算。学习目标：学习目标：2021/6/185资料资料1：1951年，英国科学年，英国科学家威尔金斯和家威尔金斯和富兰克林提供富兰克林提供了了DNA的的X射射线衍射图谱线衍射图

3、谱 。资料资料2 2：19521952年奥地利著名生物化学家查哥年奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（夫研究得出：腺嘌呤（A A）的量总是等于胸）的量总是等于胸腺嘧啶（腺嘧啶（T T）的量）的量(A=T)(A=T)，鸟嘌呤（，鸟嘌呤（G G）的量）的量总是等于胞嘧啶（总是等于胞嘧啶（C C）的量）的量(G=C)(G=C)。2021/6/186讨论讨论1:1:当时，科学家对当时，科学家对DNADNA的认识是怎样的的认识是怎样的？讨论讨论2 2：沃森和克里克在构建模型的过程中，利沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的许多经验和成果，其中威尔金斯和同用了他人的许多经验和成果，其中威尔金

4、斯和同事富兰克林提供的事富兰克林提供的DNADNA衍射图谱对他们有什么帮衍射图谱对他们有什么帮助？助？讨论讨论3：沃森和克里克尝试了很多种螺旋模型，他沃森和克里克尝试了很多种螺旋模型，他们经历了怎样的失败，又是怎样纠正的？们经历了怎样的失败，又是怎样纠正的？2021/6/187 20 20世纪世纪3030年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNADNA分子的基本单位是分子的基本单位是脱氧核苷酸脱氧核苷酸。一、一、DNADNA模型建构模型建构碱基碱基A G C T磷酸磷酸脱脱氧氧核糖核糖讨论讨论1:1:当时，科学家对当时，科学家对DNADNA的认识的认识:2021/6/188ACT腺

5、嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类2021/6/189错误错误:他们建立的模型中有双螺旋，也有三螺旋；他们建立的模型中有双螺旋，也有三螺旋；纠正纠正:最终确定为最终确定为双螺旋双螺旋而不是其他螺旋而不是其他螺旋;错误错误:碱基位于外部。碱基位于外部。纠正纠正:他们将他们将磷酸脱氧核糖磷酸脱氧核糖安排在螺旋安排在螺旋外部外部，碱基碱基安排在螺旋安排在螺旋内部内部。错误错误:相同的碱基进行配对，即相同的碱基进行配对，即A A与与A A配对，配对，T T与与T T配对配

6、对纠正纠正:A A与与T T配对，配对，G G与与C C配对配对讨论讨论2 2：讨论讨论3 3：由衍射图谱，推算出由衍射图谱，推算出DNADNA分子分子呈螺旋结构呈螺旋结构。2021/6/1810成功之处：成功之处：A-TA-T碱基对与碱基对与G-CG-C碱基对具有相同的形状碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的和直径，这样组成的DNADNA分子具有稳定的直径，能分子具有稳定的直径，能够解释够解释A A、T T、G G、C C的数量关系，同时也能解释的数量关系，同时也能解释DNADNA的复制。的复制。19621962年，沃森，年，沃森，克里克和威尔克里克和威尔金斯三人共同金斯三人共同获得了诺贝

7、尔获得了诺贝尔生理学奖或医生理学奖或医学奖学奖2021/6/1811讨论讨论4:4:上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法？这对上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？你理解生物科学的发展有什么启示？讨论讨论5:5:沃森和克里克默契配合，建构了沃森和克里克默契配合，建构了DNA双螺旋结构双螺旋结构模型，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。模型，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。这给予你哪些启示？这给予你哪些启示？1.1.善于学习和借鉴他人的研究成果和经验；善于学习和借鉴他人的研究成果和经验；2.2.善于与他人交流、沟通和合作；善于与他人交流、沟

8、通和合作；3.3.大胆设想，科学推理，百折不挠，锲而不舍的精神。大胆设想，科学推理，百折不挠，锲而不舍的精神。物理学物理学、生物化学生物化学、数学数学和和分子生物学分子生物学；多学科交叉运用，推动了生物学的发展。多学科交叉运用，推动了生物学的发展。2021/6/1812子曰：子曰：三人行必有我师焉。三人行必有我师焉。学学会会学学习习学学会会借借鉴鉴学学会会合合作作2021/6/1813 1.DNA分子是有分子是有 条链组成，条链组成，盘盘旋成旋成 结构。结构。2.交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；构成基本骨架；排列在内侧。排列在内侧。3.碱基通过碱基通过 连接成碱基对，

9、并遵循连接成碱基对，并遵循 原则。原则。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2二、二、DNADNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点2021/6/1814【课堂反馈课堂反馈】1 1下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的的名称。名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶胞嘧啶2.腺嘌呤腺嘌呤3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.脱氧核糖脱氧核糖6.磷酸磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对碱基对9.氢键氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段

10、2021/6/1815例题例题1 1已知已知1 1个个DNADNA分子中有分子中有18001800个碱基对，其中胞嘧啶有个碱基对，其中胞嘧啶有10001000个，这个个，这个DNADNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数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目分别是 （）A A18001800个和个和800800个个 B B18001800个和个和l800l800个个C C36003600个和个和800800个个D D36003600个和个和36003600个个C C三、DNADNA分子碱基数量和比例的计算分子碱基数量和比例的计算例题例题2 2：已知一条已知一条DNADNA

11、分子的分子的G G占整个占整个DNADNA分子碱基的分子碱基的27%,27%,，并，并测得测得DNADNA分子一条链上的分子一条链上的A A占这条链碱基的占这条链碱基的18%18%，则另一条链上，则另一条链上的的A A的比例是多少？的比例是多少？2021/6/1816方法一：方法一：设设DNADNA分子共含分子共含100100个碱基个碱基 根据题意根据题意G G占整个占整个DNADNA分子碱基的分子碱基的27%,27%,一条链上的一条链上的A A占占这条碱基这条碱基18%18%则则G G100100 27%27%2727，一条链上的，一条链上的A=50A=5018%18%9.9.在整个在整个D

12、NADNA分子中分子中G=C G=C 这个这个DNADNA分子中分子中C C27 27，则，则A+TA+T100-100-（G+CG+C）4646 A=T A=T 整个整个DNADNA分子中，分子中，A=TA=T1/21/246462323 一条链上的一条链上的A=9A=9，则另一条链上有则另一条链上有A A23239 914 14 占该链比例为占该链比例为14/5014/50100%100%28%28%2021/6/1817方法二：方法二：根据题意根据题意G G占整个占整个DNADNA分子碱基的分子碱基的27%27%DNA DNA双链中双链中G=CG=C C C占整个占整个DNADNA分子碱

13、基的分子碱基的27%,A+T27%,A+T占占DNADNA分子碱分子碱基的基的46%46%A=T A A=T A占占DNADNA分子碱基的分子碱基的23%23%根据题意一条链上的根据题意一条链上的A A占这条碱基的占这条碱基的18%18%，则该，则该链上链上A A占总碱基的占总碱基的9%9%另一条链上另一条链上A A占总碱基的占总碱基的23%23%9%=14%,9%=14%,则占该链则占该链碱基的碱基的28%28%2021/6/1818练习提高：练习提高：市编学案市编学案 选择题：选择题：第第3636页页1 1、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8 第第3939页页8 108 10 填空题：填空题：第第3737页页 9 92021/6/1819组成元素：组成元素：小结：小结：DNADNA的结构层次的结构层次组成的化合物：组成的化合物：组成的基本单位：组成的基本单位：平面结构：平面结构：空间结构：空间结构：C H O N PC H O N P脱氧核糖脱氧核糖 磷酸磷酸 含氮碱基含氮碱基 四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构2021/6/1820