1、THE NATURE OF GENES02DNA的结构DNA IS THE MAIN GENETIC MATERIAL第一课时第二课时教学目标JIAO XUE MU BIAO一体验DNA双螺旋结构模型的构建过程，领悟模型方法在研究中的应用。二说出DNA结构的主要特点，举例说明碱基互补配对原则。素养要求SU YANG YAO QIUl 生命观念：通过搜集DNA结构模型建立过程的资料并进行交流和讨论，运用结构与功能观，分析DNA的结构与其蕴藏遗传信息的功能是相适应的。l 科学思维：通过模型构建，理解DNA的化学组成、平面结构以及立体结构。l 科学探究：通过制作DNA双螺旋结构模型，领悟模型构建在科
2、学研究中的应用。问题探讨WEN TI TAN TAODNA亲子鉴定就是利用法医学、生物学和遗传学的理论和技术，从子代和亲代的形态构造或生理机能方面的相似特点，分析遗传特征，判断父母与子女之间是否是亲生关系。同时，也广泛应用于侦破技术，由于DNA 指纹提供了丰富的个体特异性遗传标记，因而在法医学鉴定中具有重要意义。讨论：1、同种生物不同个体或不同生物的DNA是否可能相同？2、遗传物质如何由亲代传给子代的？克里克（19162004）沃森（1928-）1953年，沃森和克里克通过富兰克林在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射照片，发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代，二
3、人也因此与莫里斯威尔金斯共同获得了1962年的诺贝尔生理及医学奖，这枚奖章现保存于百慕迪再生医学中心。1.构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。2.过程沃森克里克 早在19世纪，人们就发现了DNA的化学成分：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、G、C 4种碱基4种脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖A腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖T胸腺嘧啶脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖C胞嘧啶脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖G鸟嘌呤脱氧核苷酸 女物理学家富兰克林（Rosalind Franklin）在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射照片富兰克林(1920-1958）DNA晶体
4、X射线衍射照片 沃森和克里克推算DNA呈螺旋结构，尝试建构双螺旋和三螺旋，均失败。1952年，奥地利生物化学家查哥夫测定了DNA中4种碱基的含量，发现：腺膘呤与胸腺嘧啶的数量相等，鸟膘呤与胞嘧啶的数量相等。查哥夫A=T C=G 1953年，沃森、克里克调整了碱基配对方式，A与T配对，C与G配对，制作出了DNA双螺旋结构分子模型，在英国自然杂志上发表，并与莫里斯威尔金斯共同获得了1962年的诺贝尔生理及医学奖。1、基本组成单位：脱氧核苷酸(1)结构模式图(2)构成：由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子碱基构成。其中碱基包括A、T、G和C共4种。(3)种类：腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟
5、嘌呤脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸共4种。2、双螺旋结构特点(1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按_方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA中的_交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；_排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过_连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：_一定与T配对，_一定与C配对。碱基之间的这种一 一对应的关系，叫作_原则。反向平行脱氧核糖和磷酸碱基氢键AG碱基互补配对（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（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结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。3、
6、模型图解4、方向：反向平行解析(1)脱氧核糖上与_相连的碳称作1C，与_相连的碳称作5C。(2)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。(3)DNA的两条单链走向_，从双链的一端起始，一条单链是从5端到3端的，另一条单链则是从3端到5端的。碱基磷酸基团相反5、DNA分子的多样性 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。DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。a)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
7、有44000种。b)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。c)遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。1.组装“脱氧核苷酸模型”利用材料制作若干个 、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。2.制作“多核苷酸长链模型”将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须 ，碱基之间能够 。3.制作DNA分子平面结构模型按照 的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向 。4.制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双
8、螺旋结构模型。脱氧核糖相同互补配对碱基互补配对相反1、判断(1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G()(2)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成()(3)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：CT，AG()(4)DNA单链中的A与T的数量一定相等()(5)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架()(6)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数()(7)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的()2、下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是A.每个DNA分子中通常都含有四种脱氧核苷酸B.DNA分子的两条链反向平行C.DNA两条
9、链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对D.DNA分子长链的每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基3、关于DNA分子双螺旋结构的特点，下列叙述错误的是()A、DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成B、脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C、碱基对构成DNA分子的基本骨架D、两条链之间的碱基配对方式为A与T配对，G与C配对CC02DNA的结构DNA分子的碱基相关计算1、DNA分子结构中的数量问题（1）DNA分子结构可简记为“5、4、3、2、1”，即5种元素、4种碱基(脱氧核苷酸)、3种小分子、2条长链、1个双螺旋。（2）DNA双链分子中磷酸、脱氧核糖和碱基之间的数量比为111。（3）A
10、与T之间双氢键链接，C与G三氢键链接。C&G比例越高，DNA分子越稳定。2、DNA分子中碱基的数量关系(1)DNA双链结构中：A=T、C=G。(2)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即AGTC。(3)DNA双链结构中，非互补碱基之和占全部碱基总数50%AGTC=50%(4)DNA双链结构中，A1T2、T1A2、G1C2、C1G2；A1T1A2T2，G1C1G2C2。由此可得：数量上：A=A1+A2占百分比：A%=（A1%+A2%）/2(5)“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，即若在一条链中（A1+T1)/(C1+G1)m，在互补链(A2T2)/(C2G2)及整个DN
11、A分子中（A+T)/(C+G)m。(6)“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，即若在DNA一条链中（A1+C1)/(T1+G1)a，则在其互补链中（A2+C2)/(T2+G2)1/a，而在整个DNA分子中（A+C)/(T+G)1。提示：A1T2、T1A2、G1C2、C1G2；A1T1A2T2，G1C1G2C2。2、DNA分子中碱基的数量关系(1)DNA双链结构中：A=T、C=G。(2)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即AGTC。(3)DNA双链结构中，非互补碱基之和占全部碱基总数50%AGTC=50%1、已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的
12、34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A34%和16%B34%和18%C16%和34%D32%和18%2、假设一个DNA分子片段中，碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是()A26%，312个 B24%，288个C24%，298个 D12%，144个AB3、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()C3、DNA分子中组成成份的数量关系 碱基数=脱氧核糖数=磷
13、酸基团数 磷酸二酯键数目（链接两个脱氧核苷酸）：单链：磷酸二酯键数=碱基数(脱氧核糖数)-1双链：磷酸二酯键数=碱基数(脱氧核糖数)-2 氢键数量=AX2+GX33、某同学制作一个DNA片段模型，现准备了15个碱基A塑料片，8个碱基T塑料片，40个脱氧核糖和40个磷酸塑料片，为了充分利用现有材料，还需准备碱基C塑料片()A.8个 B.24个 C.16个 D.12个4、DD5、DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述，正确的是()A碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B前一个比值越大，双链DNA分子的稳定
14、性越高C当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D双链DNA分子中，后一比值等于16、经分析某生物体内只有一种核酸分子，碱基A与C之和占碱基总数的5.5%，碱基U占碱基总数的24%，由此可知该生物是()A玉米 B烟草花叶病毒CT2噬菌体 D果蝇DB7、在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片30个，磷酸塑料片50个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则()A.所有的脱氧核糖都有两个磷酸基团与之相连B.所搭建的DNA分子片段最长为10个碱基对C.A和T之间需要3个连接物，
15、C和G之间需要2个连接物D.能搭建出的DNA分子模型种类小于44种DB三步解决DNA分子中有关碱基比例计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。感谢聆听 批评指导SUITABLE FOR ENTERPRISE PUBLICITY/PRODUCT PROMOTION/PLANNING SCHEMESUITABLE FOR ENTERPRISEPUBLICITY/PRODUCTPROMOTION/PLANNING SCHEMESUITABLE FOR ENTERPRISE PUBLICITY/PRODUCT PROMOTION/PLANNING SCHEME
