高中生物人教版必修二DNA分子结构

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1、DNA分子的结构必修2第3章第2节2004年7月28日,“分子生物学之父”克里克在圣地牙哥加州大学医院与世长辞,享年88岁。1953年4月25日,克里克和沃森在《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。种瓜为什么能得瓜,就是遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我复制呢?它是怎样复制的呢?这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA双螺旋结构模型的伟大发现之中。20世纪初,摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。1943年,艾弗里证明了DNA携带有遗传信息,并认为DNA可能

2、就是基因。1951年,生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究,发现DNA是一种螺旋结构。女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。一、DNA双螺旋结构模型的构建讨论1:沃森和克里克在构建DNA模型过程中,利用了他人的哪些经验和成果?又涉及到哪些学科的知识和方法?而这些,对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示?沃森和克里克在构建模型的过程中,出现过哪些错误?他们是如何对待和纠正这些错误的?沃森和克里克默契配合,发现DNA双螺旋结构的过程,作为科学家合作研究的典范,在科学

3、界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示?讨论2:DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位呢?DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?DNA的结构模式图二、DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构A腺嘌呤脱氧核苷酸G鸟嘌呤脱氧核苷酸C胞嘧啶脱氧核苷酸T胸腺嘧啶脱氧核苷酸1、DNA的基本单位——脱氧核苷酸脱氧核糖碱基磷酸AGCTAAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱

4、基磷酸二酯键脱氧核苷酸2、多脱氧核苷酸链碱基对另一碱基对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。ATGC氢键AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。3、DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。3、DNA分子的结构特点AAATTTGGGG

5、CCCATC(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。A-T,C-G3、DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗?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。你注意到了吗?两条长链上的①脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序及②碱基配对原则是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。(

6、储存大量遗传信息)DNA分子的特异性就体现在特定的碱基(对)排列顺序中。(结构的相对稳定性)4、DNA分子的特异性:①多样性:DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。一个最短的DNA分子也有4000个碱基对,可能的排列方式就有44000种。②特异性:特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。不同的生物,碱基对的数目可能不同,碱基对的排列顺序肯定不同。③遗传信息:DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。DNA分子的结构小结★化学组成:基本组成单位:四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构:规则的双螺旋结构两条脱

7、氧核苷酸长链碱基对氢键碱基互补配对原则★分子结构的多样性和特异性拓展题:你能根据碱基互补配对原则,推导出相关的数学公式吗?推导后,尝试进一步总结这些公式,从中概括出一些规律。∵A=T,G=C∴A+G=T+C∴A+GT+C()()50%也可以写成以下形式:A+GT+C1()()()()……规律概括:在DNA双链中,任意两个不互补碱基之和,并为碱基总数的。A+T+C+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50%DNA分子各种碱基的数量关系:①在整个DNA分子中:A=T、G=C;A+G=T+C,A+C=T+G;(A+G)/(T+C

8、)=1②DNA分子的一条链中的A+T=另一条链的T+A;同理,G+C=C+G④如果一条链中的(A+T)/(G+C)=a,则另一条链中的(A+T)/(G+C)比例也是a;如果一条链中的(A+G)/(T+C)=b,则另一条链中(A+G)/(T+C)的比

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