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(共21张PPT)
3.2 DNA的结构
学习目标
1.体验DNA双螺旋结构模型的构建过程，领悟模型方法在研究中的应用。
2.说出DNA结构的主要特点，举例说明碱基互补配对原则。使学生在了解DNA分子双螺旋结构模型构建的基础上，理解DNA分子的结构。
3.通过学习如何构建出DNA分子的结构模型，培养学生判断推理、空间想象、分析归纳、总结的能力，认同合作和技术进步在科学研究中的重要性。
4.思考在DNA分子中碱基的比例和数量之间的规律，总结有关碱基计算的方法和规律。
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DNA模型的构建过程吗？DNA的结构有哪些主要特点呢？DNA是怎样储存遗传信息的呢？
问题探讨
DNA全称叫 ，是主要的遗传物质。
它的基本组成单位是 。
含氮碱基
A
脱氧核苷酸
脱氧核糖核酸
P
脱氧 核糖
T
G
含氮碱基
腺嘌呤（A）
胞嘧啶（C）
鸟嘌呤（G）
腺嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶（T）
C
回顾旧知
……
磷酸二酯键
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。
1951年，波林（1954年诺贝尔
化学奖得主），发现蛋白质的长链结构。
由此启发：DNA是由许多个____________
连接而成的________。
脱氧核苷酸
长链
一条脱氧核苷酸链
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料2：1951年，英国科学家（威尔金斯和富兰克林）提供了DNA的X射线衍射图谱，沃森和克里克推测出DNA呈螺旋结构。
富兰克林及其拍摄的DNA衍射图谱
威尔金斯
沃森和克里克尝试了不同的结构模型
×
单链螺旋结构模型
三链螺旋结构模型
双链螺旋结构模型
×
×
查哥夫
资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：
腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量（A=T），
鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量（G=C）。
查哥夫
资料4：1953年，美国的沃森和英国的克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载。1962年沃森、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。
反向平行方式盘旋成双螺旋结构
5'
3'
(1)威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分
子呈螺旋结构(　　)
(2)沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中，脱氧核糖—磷酸骨架排列在
螺旋外部，碱基排列在螺旋内部(　　)
(3)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法(　　)
×
√
√
理解巩固
3'
5'
5'
3'
（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
二、DNA的结构
DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作 ，另一端有一个羟基(—OH)，称作 ，两条单链走向 ，一条单链从5′－端到3′－端，另一条单链从3′－端到5′－端。
5′－端
3′－端
相反
（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
（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（且A只和T配对、C只和G配对）。
碱基对
另一碱基对
A
T
G
C
氢键
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？
思考·讨论
靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；
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。
碱基的排列顺序是千变万化的，使DNA储存了大量的遗传信息。
(1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是
A、U、C、G(　　)
(2)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成(　　)
(3)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：C＝T，A＝G(　　)
(4)DNA单链中的A与T的数量一定相等(　　)
×
理解巩固
×
×
×
1.组装“脱氧核苷酸模型”
利用材料制作若干个 、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 ，碱基之间能够 。
脱氧核糖
相同
互补配对
探究·实践
制作DNA双螺旋结构模型
3.制作DNA分子平面结构模型
按照 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 。
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。
碱基互补配对
相反
探究·实践
制作DNA双螺旋结构模型
(1)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架(　　)
(2)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数(　　)
(3)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连
接的(　　)
√
理解巩固
√
√
　下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1～10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
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
理解巩固
小结
DNA的结构
DNA双螺旋结构
模型的构建
DNA的
组成和结构
主要研究方法：模型建构
制作DNA双螺旋结构模型
四种碱基：A、G、C、T
建构者：沃森和克里克
五种元素：C、H、O、N、P
三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
一种螺旋：规则的双螺旋结构
两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸长链

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