高中生物-DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)課件設(shè)計(jì)

薛定諤（奧地利物理學(xué)家）

《生命是什么？——活細(xì)胞的物理觀》1944年

量子力學(xué)創(chuàng)始人之一DNA作為遺傳物質(zhì)，必須具備什么條件呢？應(yīng)具備以下四個(gè)特點(diǎn)：①在細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的過程中能夠精確地復(fù)制自己；②能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成從而控制生物的性狀和新陳代謝；③具有貯存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力；④結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制，并能遺傳給后代。......作為遺傳物質(zhì)的條件：第三章第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)之旅1931年，美國(guó)生物化學(xué)學(xué)家萊文、瓊斯確定：DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸。1951年，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里得到了DNA結(jié)晶。1951年，鮑林（化學(xué)家），提出DNA具有雙鏈結(jié)構(gòu)。

威爾金斯、富蘭克林確定DNA具有螺旋結(jié)構(gòu)。脫氧核苷酸脫氧核糖堿基磷酸AGCT12435OAGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類富蘭克林（1920~1958）

英國(guó)物理化學(xué)學(xué)家“早凋的天才玫瑰”最早認(rèn)定DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)威爾金斯（1916~2004）

英國(guó)生物物理學(xué)家1962年獲得諾貝爾獎(jiǎng)DNA衍射圖譜沃森（1928~）美國(guó)生物學(xué)家，16歲獲動(dòng)物學(xué)理學(xué)學(xué)士，23歲劍橋大學(xué)工作。1962年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)克里克（1916~2004）

英國(guó)生物物理學(xué)家，劍橋大學(xué)1962年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)還有需要什么信息？DNA——脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈、雙鏈、螺旋…3磷酸二酯鍵5堿基互補(bǔ)配對(duì)原則1952年，古倫德(美國(guó)理論化學(xué)學(xué)家)堿基之間以氫鍵相連（1948年研究成果）1953年，威爾金斯、富蘭克林，提供DNA衍射照片及新數(shù)據(jù)，堿基在內(nèi)側(cè)1953年，克里克：兩條單鏈走向相反1952年，查哥夫（奧地利生物化學(xué)家）

A+G=T+C

A=TG=C不同生物體內(nèi)的堿基比例物種AGCT小麥胚乳28.121.822.727.4鮭魚29.720.820.429.1綿羊29.320.720.829.2人30.319.619.930.1堿基對(duì)另一堿基對(duì)

嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對(duì)，形成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵小組活動(dòng)：目標(biāo)：合作構(gòu)建一小段DNA分子雙鏈平面結(jié)構(gòu)要求：1.在五碳糖上標(biāo)注O原子的位置和C原子標(biāo)號(hào)；2.組長(zhǎng)記錄本組在構(gòu)建過程中遇到的疑惑；3.盡量整潔美觀提示：利用手中的10個(gè)核苷酸材料氫鍵用虛線表示，其他化學(xué)鍵用馬克筆實(shí)線表示；

堿基顏色對(duì)映——

ATGC堿基對(duì)的排列順序不同遺傳信息蘊(yùn)藏在：堿基對(duì)的排列順序中【思考】2、比較不同組的DNA模型有什么不同？3、DNA中的遺傳信息蘊(yùn)藏在哪兒?4、堿基對(duì)數(shù)量（n）和排列方式種類的關(guān)系?4n

(n代表堿基對(duì)數(shù))

1、比較不同組的DNA模型有什么相同？外側(cè)磷酸和脫氧核糖的交替排列相同AGCTATGC平面結(jié)構(gòu)威爾金斯WastonandCrick在生命的旋梯上1953年4月25日，沃森和克里克在《自然》雜志上發(fā)表論文，提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，這是20世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子層次。三人于1962年共同獲得“諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”AAATTTGGGGCCCATC二、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)課本P491、DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子是有

條鏈組成，

盤旋成_____

結(jié)構(gòu)。

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過

連接成堿基對(duì)，并遵循

原則反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)2二、DNA模型分析（A與T、C與G配對(duì)）。2、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變，堿基配對(duì)的方式穩(wěn)定不變。氫鍵、規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。4n特定的堿基（對(duì)）排列順序。2、多樣性：1、穩(wěn)定性：3、特異性：本節(jié)小結(jié)：1、了解在DNA模型構(gòu)建過程中做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家2、Waston、Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的主要特點(diǎn)（3條）3、DNA分子結(jié)構(gòu)特性（3條）4、關(guān)于堿基計(jì)算的規(guī)律總結(jié)（4條）未完待續(xù)...A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=n=n①雙鏈DNA分子中，兩互補(bǔ)堿基相等；任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，各占?jí)A基總數(shù)的50%,且不互補(bǔ)堿基之和的比值等于1 (A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。規(guī)律總結(jié)：∵A=T，C=G∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%=nA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈12③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。即兩不互補(bǔ)堿基之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù)。1nA2+G2T2+C2=④雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%T1+C1=n

A1+G1有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？因?yàn)镈NA分子中，A+G=T+C=50%。所以，

A=50%–23%=27%2、在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？2.510.40.4【課堂反饋】

1．下面是DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說出圖中1－10的名稱。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段課本P513、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。解析一：設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.已知：A+T=54，則G+C=46所以，G1+C1=G2

+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11則:G2=23–11=12G2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知

A+T總=54%,則=46%G+C總所以G1+C11/2總=46%.已知1/2總G1=22%所以1/2總C1=46%–22%=24%因?yàn)镚2=C1所以1/2總G2=24%24%1、某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_____2、一個(gè)DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有

100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子中，胞嘧啶應(yīng)是_____3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)

DNA分子中G=_____

20%60個(gè)29%4、由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達(dá)（）

A、4120B、1204C、460D、604C練習(xí)：5.已知在DNA分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)=m

時(shí),求:(1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?1/m(2)這個(gè)比例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少?1(3)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?n(4)這個(gè)比例在整個(gè)DNA分子中又是多少?n6.從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析,其四種堿基數(shù)的比例是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%,又知DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是