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(共18张PPT)
第3章基因的本质
第2节 DNA的结构
高中生物 2019人教版
必修2 遗传与进化
观看视频，引入新课
为什么DNA比对可以帮助寻子？
寻子三十年，打拐DNA数据库带来转机
任务驱动，构建模型
问题引领+资料分析+任务驱动
任务一：构建四种脱氧核苷酸 （点）
任务二：构建一条脱氧核苷酸链（线）
任务三：构建DNA平面模型 （面）
任务四：构建DNA立体模型 （体）
问题1：DNA分子的基本单位是什么？
问题2：四种脱氧核苷酸如何构成核苷酸链？
→
任务一（点）
任务二（线）
问题3：一个DNA分子是由几条链组成的？
资料
威尔金斯
富兰克林
结论：DNA是由两条链构成的
活动：推测DNA两条链可能的排列方式 (注意链的方向）
正向排列
反向排列
碱基排列在同侧
碱基排列在内侧
碱基排列在外侧
问题4：DNA的两条链是正向平行还是反向平行呢
资料:1952年，富兰克林进行了更为详细的分析，将衍射图像诠释为分子中的各种化学键的键长、键能等结构要素，提出DNA为双螺旋，2条链向2个相反方向伸展。
结论：DNA是由两条链是反向平行的
碱基排列在内侧
碱基排列在同侧
碱基排列在外侧
问题5：3种反向平行的DNA平面模型哪一种是正确的呢
资料:脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有
疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中
结论：脱氧核糖和磷酸基团排列在_外__侧;碱基排列在_内_侧。
问题6：位于DNA内部的碱基如何配对
资料:嘌呤碱基是双环化合物;嘧啶碱基是单环化合物。 DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2nm。
A-T G-C
A-C G-T

问题6：位于DNA内部的碱基如何配对
资料:
20世纪50年代初，查哥夫应用紫外分光光度法和纸层析等技术，对多种生物的 DNA 做碱基定量分析，发现了DNA中碱基的规律
奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff，1905-2002）
在DNA中，腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的含量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量
A-T G-C
问题7：碱基对之间通过什么化学键链接？
资料:美国晶体学家多纳休证实，碱基间是以氢键相连的。之后其他科学家提出：A与T之间两条氢键，G与C之间三条氢键。
活动：构建DNA的平面模型 （任务三）
问题8：DNA的立体结构是怎样的？
资料:在DNA分子X射线衍射图谱的中心X射线发射的图像呈交叉状，在晶体衍射中心交叉就代表着螺旋。
结论：DNA分子呈双螺旋结构
活动：尝试将制作的DNA平面模型转化为立体模型 （任务四）
威尔金斯和富兰克林提供____________
DNA是以4种__________为单位连接而成的长链，分别含有_____________4种碱基
沃森和克里克推算出DNA分子呈_____结构
脱氧核苷酸
A、T、G、C
DNA衍射图谱
螺旋
尝试建立多种不同的模型：双螺旋、三螺旋
被否定
查哥夫提出DNA分子中A的量等于 ,C的量等于 （1952年）
修正、重建
构建DNA 模型
验证
DNA具有恒定的直径；能解释4种碱基的数量关系；制作的模型与DNA的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
沃森和克里克
双螺旋结构
T
G
现存于伦敦科学博物馆
沃森（左）和克里克（右）
20世纪初
1951年
1951-1952年
1953年
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
5’
5’
3’
3’
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架；
磷酸二酯键
A
C
C
A
碱基互补配对原则：A=T G≡C
T
T
G
G
③内侧:碱基通过氢键连接成碱基对
观察模型，归纳结构
问题引领，探究特性
问题1:DNA结构中的什么结构是稳定不变的
问题2: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
问题3:打拐DNA数据库为什么能帮助寻子
稳定性
特异性
多样性
→
→
→
设计意图:通过问题探讨和对比不同小组构建的模型的脱氧核苷酸序列，分析出DNA分子的稳定性、多样性和特异性，再解释打拐DNA数据库能助力寻子的原因，初步形成生命的信息观。
课堂小结，板书设计
1.A+T含量为40%的DNA分子和A+T含量为60%的DNA
分子哪个结构更稳定，为什么？
G与C含量越多，氢键就越多，DNA结构就越稳定。
2.一个脱氧核糖连接几个磷酸？
3.一个DNA分子有几个游离的磷酸？
1个或2个
2个游离的磷酸
4.一条链上相邻的两个碱基通过什么连接？
脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
5.DNA遗传信息是什么？
碱基对的排列顺序就代表了遗传信息
巩固提升

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