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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构多媒体教学课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构多媒体教学课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了象征着“生命”的雕塑，DNA的化学组成，脱氧核糖核酸，脱氧核苷酸，知识温故，一分子磷酸，一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基，双螺旋三螺旋，二DNA的结构等内容，欢迎下载使用。
位于北京中关村高科技园区DNA雕塑，以独特的双螺旋结构被看作中关村的标志。
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，彻底弄清DNA的结构成了当时科学研究的热点
一.DNA双螺旋结构模型的构建
C 、H、 O 、N 、P
思考：脱氧核苷酸是怎样连成一条链的呢？
资料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。
【模型建构】 一条脱氧核苷酸链
资料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。沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。
资料3：1952年，奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff）发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。 据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧，A和T配对，C和G配对。
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。 基于威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱和查哥夫定律，1953年，沃森、克里克成功地构建DNA双螺旋结构模型。标志着分子生物学时代的诞生。 1962年，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。
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’-C；与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。
DNA的一条单链具有两个末端： 一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5’-端； 另一端有一个羟基（-OH），称作3’-端。
（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
（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；碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
4. 碱基互补配对原则
氢键越多越稳定,因此GC比例越多，DNA分子的热稳定性越高
两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
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？
碱基对的特定排列顺序。
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；
碱基对的排列顺序的千变万化。
(1)在双链DNA分子中,脱氧核苷酸和碱基的比值是多少? 1条单链中的相邻碱基是怎样连接的?
1∶1通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连接。
(2)在双链DNA分子中,有几个游离的磷酸基团? 1个磷酸与几个脱氧核糖相连? 1个脱氧核糖与几个磷酸相连? 2条链的碱基通过什么相连? (3)若图中1链的序列是5'-ACTGGT-3',那么它的互补链的序列 是什么?
2个1个或2个1个或2个氢键
3'-TGACCA-5'
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中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10：1条脱氧核苷酸链的片段
在双链DNA中，根据碱基互补配对原则：
(两条链不互补的碱基之和相等)
（A+G）或（A+C)或(T+G)或（T+C)/（A+T+G+C）=
规律一：在双链DNA中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）
（非配对碱基之和比值为1）
四、DNA碱基数量的计算
例题1：某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
A=50%–23%=27%
规律二：两互补碱基和之比在DNA的两条单链中相等，在整个分子中此比也都相等
⑤若 则
规律三：双链DNA分子中，任何一条链中两互补碱基之和占该链碱基总数与整个DNA分子中该两互补碱基之和占总DNA碱基数的百分比相等
⑥若 则
⑦若 b 则
规律四：非互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1
规律五：若A1/单链中的全部碱基=b,则A1/双链中的全部碱基=b/2。
例题3：某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%，求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
例题2：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
2．已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ）A．1800个和800个B．1800个和l800个C．3600个和800个 D．3600个和3600个
3．某高中一实验小组想要制作一个含10个碱基对的DNA分子双螺旋结构模型，模型设计设定其中一条链所用的A、C、T、G碱基模型的数量比为1∶2∶3∶4，则模型构建需要准备的C碱基模型的数量应为（ ）A．4个 B．5个C．6个 D．8个
4．下列关于DNA结构的叙述中，错误的是（ ）A．大多数DNA分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构B．外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基C．DNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对，C与G配对D．DNA的两条链反向平行
位于北京中关村高科技园区DNA雕塑，以独特的双螺旋结构被看作中关村的标志。
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，彻底弄清DNA的结构成了当时科学研究的热点
一.DNA双螺旋结构模型的构建
C 、H、 O 、N 、P
思考：脱氧核苷酸是怎样连成一条链的呢？
资料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。
【模型建构】 一条脱氧核苷酸链
资料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。沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。
资料3：1952年，奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff）发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。 据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧，A和T配对，C和G配对。
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。 基于威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱和查哥夫定律，1953年，沃森、克里克成功地构建DNA双螺旋结构模型。标志着分子生物学时代的诞生。 1962年，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。
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’-C；与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。
DNA的一条单链具有两个末端： 一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5’-端； 另一端有一个羟基（-OH），称作3’-端。
（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
（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；碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
4. 碱基互补配对原则
氢键越多越稳定,因此GC比例越多，DNA分子的热稳定性越高
两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
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？
碱基对的特定排列顺序。
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；
碱基对的排列顺序的千变万化。
(1)在双链DNA分子中,脱氧核苷酸和碱基的比值是多少? 1条单链中的相邻碱基是怎样连接的?
1∶1通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连接。
(2)在双链DNA分子中,有几个游离的磷酸基团? 1个磷酸与几个脱氧核糖相连? 1个脱氧核糖与几个磷酸相连? 2条链的碱基通过什么相连? (3)若图中1链的序列是5'-ACTGGT-3',那么它的互补链的序列 是什么?
2个1个或2个1个或2个氢键
3'-TGACCA-5'
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中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10：1条脱氧核苷酸链的片段
在双链DNA中，根据碱基互补配对原则：
(两条链不互补的碱基之和相等)
（A+G）或（A+C)或(T+G)或（T+C)/（A+T+G+C）=
规律一：在双链DNA中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）
（非配对碱基之和比值为1）
四、DNA碱基数量的计算
例题1：某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
A=50%–23%=27%
规律二：两互补碱基和之比在DNA的两条单链中相等，在整个分子中此比也都相等
⑤若 则
规律三：双链DNA分子中，任何一条链中两互补碱基之和占该链碱基总数与整个DNA分子中该两互补碱基之和占总DNA碱基数的百分比相等
⑥若 则
⑦若 b 则
规律四：非互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1
规律五：若A1/单链中的全部碱基=b,则A1/双链中的全部碱基=b/2。
例题3：某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%，求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
例题2：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
2．已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ）A．1800个和800个B．1800个和l800个C．3600个和800个 D．3600个和3600个
3．某高中一实验小组想要制作一个含10个碱基对的DNA分子双螺旋结构模型，模型设计设定其中一条链所用的A、C、T、G碱基模型的数量比为1∶2∶3∶4，则模型构建需要准备的C碱基模型的数量应为（ ）A．4个 B．5个C．6个 D．8个
4．下列关于DNA结构的叙述中，错误的是（ ）A．大多数DNA分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构B．外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基C．DNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对，C与G配对D．DNA的两条链反向平行
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