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(共30张PPT)
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
更多实验证据
更多实验证据
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
肺炎链球菌的转化实验
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
格里菲斯的体内转化实验
艾弗里的体外转化实验
转化因子是什么
问题1:DNA是怎样储存遗传信息的呢？如何决定性状的？
DNA是主要的遗传物质
威尔金斯
克里克
沃森
沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的 这一研究过程给我们哪些启示
过渡
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：
《DNA双螺旋结构模型》的论文
1953年沃森和克里克于《自然》杂志上发布的关于:
1962年诺贝尔生理学与医学奖
第一部分
DNA结构的探索历程
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
阅读教材,根据科学史资料,梳理DNA结构的探索过程:
任务一
摩尔根解释的验证
思考 讨论
DNA结构模型的构建
【思考 讨论】
资料1：
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。
DNA呈现“X”形
DNA呈螺旋结构
推断
DNA衍射图谱
X射线管
铅屏
DNA晶体
底片
一、DNA结构的探索历程
在三螺旋结构模型中, DNA含水量的理论值与实际测定数值不符，很快遭到其他科学家的质疑
根据所掌握的材料，沃森和克里克尝试搭建了很多种不同模型,
资料2：
双螺旋
三螺旋
三螺旋
一、DNA结构的探索历程
一、DNA结构的探索历程
碱基具有疏水性
细胞中的DNA分子处于液体环境中，DNA分子内外侧分别是什么？
脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性
资料3：
脱氧核糖和磷酸基团排列在双链DNA分子的外侧，碱基排列在内侧。
一、DNA结构的探索历程
资料4：
来源 碱基组成（%）
A G C T
人 30.9 19.9 19.8 29.4
鸡(母) 28.8 20.5 21.5 29.2
海胆 32.8 17.7 17.3 32.1
酵母 31.3 18.7 17.1 32.9
大肠杆菌 24.7 26.0 25.7 23.6
查哥夫
查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析
位于DNA内侧的碱基是怎样连接的
DNA中碱基会相互配对，而且A与T的数量相等，C与G的数量相等。
一、DNA结构的探索历程
①碱基对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
DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构。
资料5：
A—T与G—C具有相同的形状和直径
调整后的DNA模型
结论:
第二部分
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA的组成成分有哪些
四种脱氧核苷酸是怎样连接成DNA单链的
【知识回顾】
任务二
思考探究以下问题。
二、DNA双螺旋结构模型的构建
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。
脱氧核苷酸
C、H、O、N、P
一分子磷酸
一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
DNA的基本单位：
元素组成：
核苷酸的组成：
A（腺嘌呤）
G（鸟嘌呤）
C（胞嘧啶）
T（胸腺嘧啶）
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
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
资料6：
二、DNA双螺旋结构模型的构建
DNA是以4种脱氧核苷酸连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基。
活动一：请根据上述信息，用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长链
资料7：
二、DNA双螺旋结构模型的构建
OH
p
=
O
O
OH
O
碱基
3′
2′
1′
4′
CH2
O
OH
H
H
H
H
H
5′
p
=
OH
O
OH
O
碱基
3′
2′
1′
4′
CH2
O
H
H
H
H
H
5′
H
H2O
DNA链是由脱氧核苷酸脱水缩合连接而成的长链。
磷酸二酯键
二、DNA双螺旋结构模型的构建
磷酸二酯键
5’-端：游离的磷酸基团
3’-端：游离的羟基（-OH）
【活动体验】
任务三
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；
尝试两条链上的碱基进行牵手配对，探究两条链相连的方向。
二、DNA双螺旋结构模型的构建
G
P
4
1
3
5
2
o
A
P
T
P
C
P
二、DNA双螺旋结构模型的构建
C
P
T
P
A
P
G
P
C
P
A
P
T
P
C
P
=
=
=
=
反向平行
平面结构
立体结构
氢键
碱基互补配对原则
第三部分
DNA的结构
三、DNA的结构
【自主学习】
任务四
阅读教材P50，结合图3-8，总结DNA特点
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
结构特点：
1
三、DNA的结构
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
三、DNA的结构
尝试说出图中1～10的名称。
胞嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胸腺嘧啶
脱氧核糖
磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸　
一条脱氧核苷酸链的片段
碱基对
氢键
DNA的稳定性
01
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
氢键
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。
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？
44000
DNA的多样性
02
为什么可以利用DNA指纹来识别小蝌蚪的妈妈呢？
两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份。
DNA的特异性
03
青蛙1
青蛙2
青蛙3
鸭子
金鱼
乌龟
白鹅
小蝌蚪
第四部分
DNA的相关计算
四、DNA的相关计算
2
DNA碱基数目的相关计算规律
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论：
1. A1＋A2＝______________；G1＋G2＝_____________。
即：双链中A＝___，G＝___，
A＋G＝______＝______＝______＝__________________。
T2＋T1
C2＋C1
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
T
C
T＋C
A＋C
T＋G
1/2(A＋G＋T＋C)
规律一：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。
2
DNA碱基数目的相关计算规律
2. A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。
A2＋T2
G2＋C2
规律二：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”。
=
A1+T1
N1
A2+T2
=
N2
A+T
N
=
C1+G1
N1
C2+G2
=
N2
C+G
N
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论：
四、DNA的相关计算
2
DNA碱基数目的相关计算规律
A+T
A+T+G+C
=
A2+T2+G2+C2
A2+T2
=
A1+T1+G1+C1
A1+T1
=
m%
m%
m%
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1 2
（A1+T1）%= (A2+T2）%=(A+T)%
规律四：双链DNA中互补碱基和与碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。
四、DNA的相关计算
2
DNA碱基数目的相关计算规律
即两者的关系是_____________。
3.若 ，则 =
T1+G1
= m
A1+C1
T2+G2
A2+C2
m
1
互为倒数
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论：
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
四、DNA的相关计算
沃森和克里克的模型
学生作品
五、制作DNA双螺旋结构模型
课堂小结

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