人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构图片课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构图片课件ppt，共39页。PPT课件主要包含了芝加哥螺旋塔，建立者，建立过程，脱氧核糖核苷酸，A腺嘌呤，T胸腺嘧啶，C胞嘧啶，G鸟嘌呤，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸等内容，欢迎下载使用。
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。你知道为什么将它作为高科技的标志吗? 上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。
上海崇明螺旋状自行车公园
美国冷泉港实验室外螺旋时代造型
旋转楼梯的灵感 来自于DNA的双螺旋结构
雅典奥运会开幕式 激光打出的DNA双螺旋结构
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？
答案就隐藏在DNA的结构中
1953年，沃森和克里克
克里克:物理学家,对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。
沃森:生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。
晚年沃森和克里克在双螺旋结构模型前的最后一次合影
一、DNA双螺旋结构模型的构建
（1）20世纪30年代，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。
（1）脱氧核苷酸的种类
（2）1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
“X”形意味着DNA分子是螺旋的
20世纪40年代，测定几种生物DNA分子中4种碱基的数量关系
奥地利生物化学家查哥夫
（3）查哥夫法则：在DNA中，腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量； 鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。
（4）据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。
富兰克林发现，将DNA晶体翻转180度获得的X射线衍射图仍然是一样的。沃森与克里克认为：DNA两条链是反向排列的。
沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型
①A-T与G-C具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。②能够解释A=T、G=C的数量关系。③模型与X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
1953年，沃森和克里克撰写的论文在英国杂志《自然》上发表，引起极大的轰动。 1962，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。
讨论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？
（2)DNA 的基本骨架是由那些物质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？
两条链构成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
DNA 的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧
思考•讨论：DNA双螺旋结构模型的构建
（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
DNA 中的碱基通过氢键连接成碱基对。它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。
讨论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？
③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。
①要善于利用他人的研究成果和经验；
②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；
①DNA双螺旋结构学说不但阐明了DNA的基本结构，并且对一个DNA分子如何复制成两个结构相同的DNA分子，以及DNA怎么传递生物体的遗传信息进行了合理说明。
②是生物科学中具有革命性的发现，是20世纪最重要的发现之一。是分子生物学诞生的标志。
3.研究DNA结构常用的方法
1.DNA双螺旋结构的形成：
DNA初步水解产物是脱氧核糖(4种)
DNA彻底水解产物是磷酸(1种)、脱氧核糖(1种)、碱基(4种)。
①DNA由 条脱氧核苷酸链组成，这些链按 的方式盘旋成双螺旋结构。②外侧： 和 交替连接构成主链基本骨架。③内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成 。碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、GC(三个氢键)。
巧记　利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构
2.DNA的双螺旋结构
某同学想制作一段具有10对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要：(1)代表磷酸的球形塑料片几个？(2)代表四种碱基的长方形塑料片几个？(3)代表脱氧核糖的五边形塑料片几个？ (4)可组装出几种该DNA片段模型？
制作出一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型
将制成的脱氧核苷酸模型连接成长链。
制作DNA平面结构模型：将两条链间的碱基连接。
制作DNA空间结构模型：双手分别提起两端，拉直双链，向右旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋空间结构模型。
例1.用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列说法正确的是(　　)
A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA
①DNA中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A—T含2个氢键，G—C含3个氢键。②DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个脱氧核糖连着一个磷酸基团。③双链DNA中A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。④DNA中，当(A＋G)/(T＋C)＝1时，可能是双链DNA，也可能是单链DNA。
⑤并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。⑥DNA的特异性是由碱基的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：A—T、C—G、T—A、G—C。⑦并非所有DNA片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开。
①在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。
三、“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
配对的两碱基之和在单双链中所占比例相等
②互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，若 ，，则 ，
DNA两互补链中，不配对的两碱基之和的比值乘积为1
③非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，若 , , 则 ，
④在DNA双链中,(A＋T)%＝(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%＝(A3＋U3)%(G＋C)%＝(G1＋C1)%＝(G2＋C2)%＝(G3＋C3)%
⑤根据碱基比例对核酸样品进行判定
可能是双链DNA可能是单链DNA
例1.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（ ）A.32.9%，17.1%　　　B.31.3%，18.7%C.18.7%，31.3%　　　D.17.1%，32.9%
(A＋T)%＝(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%=64.2% T1=32.9% T2=?(G＋C)%＝(G1＋C1)%＝(G2＋C2)%=35.8% C1=17.1% C2=?
例2.下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是（ ）A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，则另一条链的碱基C所占比例为1/(2-a)B.如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m，则另一条链上该比值也为mC.如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个
例3.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是（ ）
一、概念检测1.DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。（1）DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基（ ）（2）在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+G）/（T+C）=1。 （ ）
2.下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。
一条脱氧核苷酸链的片段
思考：这个DNA片段有多少个游离的磷酸基团（没有形成磷酸二酯键的磷酸基团）？