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(共21张PPT)
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
学习目标
1. 讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
2. 概述DNA结构的主要特点。
思考：为什么通过DNA指纹技术就能确定谁是罪犯，还可用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定？DNA具有怎样的结构才能够储存如此庞大的遗传信息？
1：DNA的基本单位：
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
磷酸
含氮碱基
巩固旧知
2：DNA的基本单位的组成及连接方式（同学利用模具连接）：
3：DNA的基本单位种类：
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
任务1：阅读教材48-49页思考与讨论，完善以下内容。
一：DNA双螺旋结构模型的构建
问题1：勾画出涉及的科学家及所做的贡献
问题2：常用的方法？
问题3：理清建构DNA结构模型构建过程
荣获1962年 诺贝尔生理学或医学奖
自主学习明新知
1：20世纪30年代,科学家认识到:DNA分子的基本单位是
脱氧核苷酸
2’
3’
含氮碱基
磷酸
脱氧
核糖
含氮碱基
1’
4’
5’
A
G
C
T
2、英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林
应用X射线衍射技术获得高质量的DNA衍射图谱。
现象：DNA呈现“X”形
DNA是螺旋的
自主学习明新知
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3、沃森和克里克主要以DNA衍射图谱相关数据为基础，推算DNA呈螺旋结构。
4、沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫得到了一个关键信息：DNA中A与T的数量相等，C与G的数量相等。
沃森和克里克构建了一个碱基在双链螺旋的内部，脱氧核糖-磷酸骨架在外部的模型。在这个模型中，A与T配对，C与G配对，DNA两条链的方向是相反的。
1953年，沃森和克里克在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。
自主学习明新知
问题4：完成P49的讨论题
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？
这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
两条链
（2）DNA的基本骨架由哪些物质组成的？它们位于DNA的什么部位呢？
脱氧核糖和磷酸
（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
通过氢键连接成碱基对，
配对有一定的规律：
A一定与T配对；G一定与C对配
DNA的内侧
自主学习明新知
外侧
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那些启示？
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。
自主学习明新知
回归课本探新知
任务二：阅读教材50页文字，结合图示，明确并理解DNA结构特点
问题1：结构特点？3点
问题2：两条链的方向？如何区分一条链的3’端和5’端？
游离的磷酸基团
5′－端
有一个羟基(—OH)
3′－端
3'
5'
5'
3'
任务三：写出图中1～10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
基础检测促理解
任务四：画出5’-GATACC-3’的互补链。要求体现出DNA分子的结构特征
G
A
T
A
C
C
C
T
A
T
G
G
5’
3’
5’
3’
2.制作脱氧核苷酸模型
3.制作脱氧核苷酸长链模型：
4.制作DNA平面结构模型：
5.制作DNA立体结构模型：
任务五：阅读课本51页，小组合作根据提供材料制作模型并展示
四种碱基
1.用不同彩色纸板剪成6种不同形状，分别代表磷酸、脱氧核糖、4种碱基(数量各若干)。
脱氧核糖
磷酸
某同学想制作一段具有20对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要：
(1)代表磷酸的园形纸片几个？
(2)代表四种碱基的长方形纸片几个？
(3)代表脱氧核糖的五边形纸片几个？
(4)最多可组装出几种该DNA片段模型？
40
40
40
420
任务六：完成以下问题
应用经验解问题
任务七：结合制作模型过程，小组合作完成51页讨论
2.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？
3.为什么每个DNA结构模型都与众不同？
碱基（对）/脱氧核苷酸的数量不同、排列顺序的千变万化
①外部稳定的基本骨架——磷酸和脱氧核糖交替连接形成
②内部碱基对稳定——通过氢键连接，遵循碱基互补配对原则
③空间结构稳定——规则的双螺旋结构
每个DNA碱基（对）排列顺序是特定的
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？
多样性
稳定性
特异性
应用经验解问题
任务八：小组合作根据DNA结构中碱基配对关系，确定各碱基数量关系
问题1：在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数关系？
即A＋G？T＋C？A＋C？T＋G
A＋G=T＋C=A＋C=T＋G= (A＋G＋T＋C)
＝50%
规律一：双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数，
任意两个非互补碱基之和为碱基总数的一半。
练习1、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_____
60个
知识应用解问题
若在1链中
A1+T1
A1+T1+C1+G1
= a
则在2链中
A2+T2
A2+T2+C2+G2
= .
整个DNA分子中
A+T
A+T+C+G
(A＋T)%＝(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%
(G＋C)%＝(G1＋C1)%＝(G2＋C2)%
问题2
a
= .
a
规律二：双链DNA分子中，两个互补碱基之和在单、双链中所占的比例相等。
知识应用解问题
练习2：某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是(　　)
A.35%　　　　　　　　　 B.29%
C.28% D.21%
A
知识应用解问题
练习3：某一链状双链DNA分子中，已知一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则下列有关该DNA分子的说法，正确的是(　 　)
A．另一条链上的4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4
B．该DNA分子中四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7
C．若该DNA分子中A的数量为p，则G的数量为7p/3
D．该DNA分子中的碱基A＋T的量始终等于C＋G的量
C
1 链
2 链
A1
T1
G1
C1
T2
A2
C2
G2
1
2
3
4
1
2
3
4
=2∶1∶4∶3
=3∶3∶7∶7
A＋G＝C＋T
知识应用解问题
问题2请从上图的DNA指纹图中判断出怀疑对象中 号是犯罪嫌疑人，原因是
1号DNA指纹图与受害者体内分离的精液样品的DNA指纹图相同
DNA分子的特异性
问题1：利用指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是：
知识应用解问题
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
课堂小结
DNA的结构特点（3点
DNA的结构

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