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(共32张PPT)
第3章 第2节
人教版 高中生物必修2
第3章
掌握DNA分子的结构特点及特性（科学思维）
制作DNA双螺旋结构提高探究能力和合作能力（科学探究）
学习目标
DNA蕴含的遗传信息功能相适应，体现生命的物质性（社会责任）
体会科学家们所体现的痴迷科学、崇尚真理的科学精神（生命观念）
结构 功能
在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切的想知道：
DNA是怎样储存遗传信息的？
又是怎样决定生物性状的？
问题探讨
资料1:当时，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
资料2：1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子是通过脱水缩合的方式连接。
任务一 DNA双螺旋结构模型的构建
3’5’-磷酸二酯键
资料3：组成DNA分子的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分子处于液体环境中。
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。
富兰克林
1951年，富兰克林发现提高空气的湿度，发现DNA易吸收水分。
任务一 DNA双螺旋结构模型的构建
√
×
资料4：DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。
资料5：嘌呤碱基是双环化合物;嘧啶碱基是单环化合物。
应是嘌呤与嘧啶相连。
假说一: A与T配对，C与G配对;
假说二: A与C配对，G与T配对。
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
任务一 DNA双螺旋结构模型的构建
嘌呤与嘌呤、嘧啶与嘧啶相连不成立
资料6：20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。
查哥夫
任务一 DNA双螺旋结构模型的构建
DNA具有恒定直径
A-T配对，C-G配对
2个氢键
3个氢键
一个碱基上的H原子和与之配对的碱基上的电负性强的N原子或O原子间存在一定的吸引力，形成氢键。
资料7：克里克还从富兰克林书面报告中发现：
DNA两条链的方向是相反的
任务一 DNA双螺旋结构模型的构建
资料8: 1951 年11月，英国物理学家威尔金斯(M.Wilkins) 和同事富兰克 林(R.E.Franklin) 应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
任务一 DNA双螺旋结构模型的构建
根据DNA衍射图谱，判断DNA是反向平行的双螺旋结构。
平面结构：
C
T
T
G
A
C
A
G
DNA双螺旋结构：
任务二 DNA的结构
提出科学家：
（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链反向平行。
主要内容：
（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。
沃森和克里克
（3）两条链上的碱基通过氢键连接。
碱基互补配对：A一定与T配对，G一定与C配对。
5’
3’
5’
3’
碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
思考1、DNA双链中，连接两个配对碱基的是？
思考2、DNA的一条链中，连接两个相邻碱基的结构依次是？
脱氧核糖→磷酸→脱氧核糖
5′
3′
任务二 DNA的结构
练习、下图为DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)分别写出4、5、6、7、8的所代表名称。
4:____________
5:___________
6:______________
7:_____________
8:_______________
(2)_____、______和______组成DNA分子的基本单位。
脱氧核糖
腺嘌呤或胸腺嘧啶
碱基对
氢键
一条脱氧核苷酸链
①
④
⑤
DNA指纹技术
人的遗传信息主要分布于染色体的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。
应用DNA指纹技术时，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。
判断嫌疑人
亲子鉴定
死者遗骸的鉴定
......
DNA分子杂交技术
课本62页非选择1
全a备考p37
特性
1.稳定性
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，严格遵循碱基互补配对原则，加强稳定性；
③空间结构稳定——规则的双螺旋结构。
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
2.多样性
碱基对的数量不同、排列顺序的千变万化。
3.特异性
碱基对的特定排列顺序。
遗传信息：碱基的排列顺序之中。
任务二 DNA的结构
1.DNA初步水解产物
2.DNA彻底水解产物
3.小鼠的遗传物质初步水解产物有 种
彻底水解产物有 种
4.小鼠细胞内的核酸初步水解产物有 种
彻底水解产物有 种
4种脱氧核苷酸
A G C T 脱氧核糖 磷酸
4
6
8
8
练习册127 3、7
探究·实践
总结
任务三 DNA分子中有关碱基数量的计算
DNA双链信息：A = T G = C
DNA1： A 1 T 1 G1 C1
DNA2： A 2 T 2 G2 C2
汉水丑生侯伟作品
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
规律一、在DNA双链中，不互补碱基之和相等，比值为1，占碱基总数的50%。
1.某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____
20%
2.一个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_____个
60
规律二、在DNA双链中，互补碱基之和在任意一条链及整个DNA分子中所占比例相等。
3.若一条链中的G+C占47%，则另一条链的A+T占___________
53%
规律三、在DNA双链中，互补碱基之和的比值在两条链中及整个DNA分子中相等。
4.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
0.4 0.4
规律四、在DNA双链中，不互补碱基之和的比值在两条链中互为倒数，在整个DNA分子中为1。
5.在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
2.5 1
规律五、在DNA双链中，某碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例之和的一半。
6.某双链DNA分子中，G占碱基总数的22%，其中一条链中的T占碱基总数的11%，那么另一条链中T占碱基总数的___________
17%
规律一、在DNA双链中，不互补碱基之和相等，比值为1，占碱基总数的50%。
规律二、在DNA双链中，互补碱基之和在任意一条链及整个DNA分子中所占比例相等。
规律三、在DNA双链中，互补碱基之和的比值在两条链中及整个DNA分子中相等。
规律四、在DNA双链中，不互补碱基之和的比值在两条链中互为倒数，在整个DNA分子中为1。
规律五、在DNA双链中，某碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例之和的一半。
6.某双链DNA分子中，G占碱基总数的22%，其中一条链中的T占碱基总数的11%，那么另一条链中T占碱基总数的___________
17%
7.在一个双链DNA分子中A占22%，则A在其中一条单链中的数值能确定吗？
不能
能确定范围吗？
能确定范围，0%≤A1≤44%；
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1 2
规律六：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0 ；
8.在某双链DNA中，碱基总数为1000，其中腺嘌呤200个，则该DNA分子中有______个氢键；
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
1300
规律七：DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数)
10.不同生物的DNA的(A＋T)/(G＋C)的值一样吗？
不一样
规律八：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(G＋C)的值不同，该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。
9.不同的双链DNA分子,下列的相关比值中有可能不同的是（ ）
A、A/T B、（A+T）/（G+C）
C、G/C D、（A+G）/（T+C）

11.某生物鸟嘌呤：胞嘧啶=3:1，则该生物不可能是（ ）
A.大肠杆菌 B.艾滋病病毒 C.T2噬菌体 D.人体细胞

A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
若在一个生物体内嘌呤≠嘧啶是什么原因？
有单链核酸存在
规律九.双链DNA中，嘌呤数等于嘧啶数；
单链DNA、RNA或DNA+RNA，则嘌呤数不一定等于嘧啶数。

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