DNA的结构课件--高一下学期生物人教版必修2.pptx

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第三章基因的本质 第二节 DNA分子的结构 1.模型构建者19531953年年，美国生物学家，美国生物学家沃森沃森和英国物理学家和英国物理学家克里克克里克研究DNA结构常用的方法：X射线晶体衍射法资料资料1 1：2020世纪世纪3030年代，科学家认识到：年代，科学家认识到：DNADNA是以是以4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这为单位连接而成的长链，这4 4种脱氧核苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A A、T T、C C、G G四种碱基。四种碱基。一、DNA结构模型的建构脱氧核糖含氮碱基磷酸脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸 复习：复习：DNADNA的结构层次的结构层次基本单位基本单位磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基O1-C1-C2-C2-C3-C3-C4-C4-C5-C5-CA 腺嘌呤腺嘌呤 T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 C 胞嘧啶胞嘧啶 G 鸟嘌呤鸟嘌呤 中文全称中文全称脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 结构简式结构简式组成元素组成元素C C、H H、O O、N N、P P含氮碱基种类：因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4 4种：种：腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸1951年 威尔金斯和富兰克林获得DNA衍射图谱威尔金斯威尔金斯富兰克林富兰克林DNADNA衍射图谱衍射图谱沃森和克里克据此推算出DNA呈螺旋结构。DNA呈现“X”形DNA分子是螺旋的（A） （B） 资料富兰克林指出DNA是一个亲水分子，碱基疏水，磷酸-脱氧核糖骨架亲水。GPCPGPTPPGPTPAPCPCPAGPCPGPTPPAGPCPGPTPPA沃森和克里克将相同碱基进行配对，即A与A、T与T、G与G、C与C配对。资料衍射图谱表明DNA的直径是2nm，即两条链的距离是固定的。3.4nm2nm0.34nm查哥夫法则的发现查哥夫法则的发现 1952年春天，查哥夫通过测定多种生物DNA中碱基的含量，提出了查哥夫法则： 在在DNADNA中，腺嘌呤中，腺嘌呤(A)(A)的量总的量总是等于胸腺嘧啶是等于胸腺嘧啶(T)(T)的量；鸟的量；鸟嘌呤嘌呤(G)(G)的量总是等于胞嘧啶的量总是等于胞嘧啶(C)(C)的量。（的量。（A=T , G=CA=T , G=C）奥地利生物化学家查哥夫来源来源碱基的相对含量碱基的相对含量腺嘌呤腺嘌呤A鸟嘌呤鸟嘌呤G胞嘧啶胞嘧啶C 胸腺嘧啶胸腺嘧啶T人人30.919.919.829.4牛（脾）牛（脾）27.922.722.127.3酵母酵母31.318.717.132.9结合分支杆菌结合分支杆菌15.134.935.414.6 将碱基安排在双螺旋内部，将磷酸-脱氧核糖骨架排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对，DNA的两条链的方向是相反的。根据查哥夫的发现沃森和克里克重新构建模型：3.把这个金属材料制作的模型与拍摄的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。结果发现：1.A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的性状和直径，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。资料：1953年，美国的沃森和英国的克里克以威尔金斯和富兰克林的DNA晶体X射线衍射图谱以及查哥夫的当量定律为基础，在nature上发表了论文核酸的分子结构脱氧核糖核酸的一个结构模型，引起极大的轰动。威尔金斯克里克沃森DNA双螺旋结构模型的构建53535-端3-端3-C5-端3-端CGTTAA 磷酸二酯键G.C比例越高，DNA结构越稳定三个要点：1.双链（反向平行）2.外侧： 脱氧核糖和磷酸交替连接，3.内侧：碱基对ATGC碱基互补配对原则基本骨架3-CDNA分子结构主要特点分子结构主要特点两条长链按两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构。方式盘旋成双螺旋结构。脱氧核苷酸和磷酸脱氧核苷酸和磷酸 连接，排列在连接，排列在DNA分子的分子的 ，构成基本骨架；碱基排列，构成基本骨架；碱基排列在在 。两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过 连接成碱基对，连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：且碱基配对有一定的规律：12 一定与一定与 配对，配对， 一定与一定与 配对。配对。 碱基之间这种一一对应的关系，称为碱基之间这种一一对应的关系，称为 原则。原则。反向平行反向平行交替交替外侧外侧氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对内侧内侧ATGCDNADNA的组成和结构可用的组成和结构可用五四三二一五四三二一记忆记忆五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种螺旋：规则的双螺旋结构TCGAAGCT 的千变万的千变万化，构成了化，构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。碱基对排列顺序碱基对排列顺序【资料】【资料】生物体内，一个生物体内，一个最短最短DNADNA分子也有分子也有40004000个碱个碱基对，这种最短的基对，这种最短的DNADNA分子分子也有也有 种种排列顺序。排列顺序。4 440004000碱基对的排列顺序多样性的意义：碱基对的排列顺序多样性的意义：蕴含了生物的遗传信息蕴含了生物的遗传信息TCGAAGCT分子组成分子组成脱氧核糖脱氧核糖和和磷酸磷酸交替连接的方式稳定不变交替连接的方式稳定不变碱基互补配对的方式稳定不变碱基互补配对的方式稳定不变化学性质化学性质：热稳定性热稳定性每个每个DNADNA分子中碱基对分子中碱基对的的特定排列顺序特定排列顺序，构成，构成了了DNADNA分子的特异性。分子的特异性。