高中生物浙科必修二第三章第二节的分子结构和特点.ppt

第二第二第二第二节节节节 DNA DNA DNA DNA的分子的分子的分子的分子结构结构结构结构和特点和特点和特点和特点1.DNA1.DNA的基本组成元素有哪些的基本组成元素有哪些:C C、H H、O O、N N、P.P.2.DNA2.DNA的基本组成单位是的基本组成单位是:脱氧脱氧核糖核糖含含氮碱氮碱基基磷酸磷酸A A腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺胸腺嘧啶嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸3.3.脱氧核苷酸有几种？脱氧核苷酸有几种？4 4种种G G分别有哪几部分物质组成呢？分别有哪几部分物质组成呢？分别有哪几部分物质组成呢？分别有哪几部分物质组成呢？C C T TDNADNA的分子结构的分子结构鸟鸟嘌呤嘌呤脱氧脱氧核核苷苷酸酸胞胞嘧啶脱氧嘧啶脱氧核核苷苷酸酸 胸腺胸腺嘧啶脱氧嘧啶脱氧核核苷苷酸酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类A A腺嘌呤腺嘌呤脱氧脱氧核核苷苷酸酸G GC CT TDNADNA和和RNARNA的区别的区别考点考点 DNA DNA分子的结构和特点分子的结构和特点DNADNA与与RNARNA在化学组成和分布上的区别在化学组成和分布上的区别DNADNA特有特有 共有共有 RNARNA特有特有 脱氧脱氧核糖核糖 磷酸磷酸核糖核糖 腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)胸腺胸腺嘧啶嘧啶(T)(T)鸟鸟嘌呤嘌呤(G)(G)尿尿嘧啶嘧啶(U)(U)胞胞嘧啶嘧啶(C)(C)DNADNA是高等生物染色体的主要成分，主要存在于是高等生物染色体的主要成分，主要存在于细细胞核中，但在胞核中，但在线线粒体、叶粒体、叶绿绿体等体等细细胞器胞器内内也有少量存在。也有少量存在。RNARNA则则存在于存在于细细胞核胞核和和细细胞胞质质中。中。高高频频考点突破考点突破DNADNA的分子结构特点的分子结构特点克里克克里克DNADNA之父之父 沃森沃森A AG GC CT T氢键氢键氢键氢键A AT TG GC C平面平面平面平面结结结结构构构构立体立体立体立体结结结结构构构构螺旋直螺旋直径径2nm2nm（20A20A）；）；螺旋周期包含螺旋周期包含1010对碱对碱基；基；螺距螺距3.4nm3.4nm（34A34A）；）；相相邻碱邻碱基基对对平面的平面的间间距距0.34nm0.34nm（3.4A3.4A）。）。AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC（1 1 1 1）DNADNADNADNA分子是由分子是由分子是由分子是由两条两条链组链组链组链组成，这两条链按成，这两条链按成，这两条链按成，这两条链按反向平行反向平行盘盘盘盘旋成双螺旋结构。旋成双螺旋结构。旋成双螺旋结构。旋成双螺旋结构。DNADNADNADNA分子分子分子分子中的脱氧核糖和磷酸中的脱氧核糖和磷酸中的脱氧核糖和磷酸中的脱氧核糖和磷酸交替连交替连接接，排列在外侧，构成，排列在外侧，构成，排列在外侧，构成，排列在外侧，构成基本基本骨架骨架；碱基在内侧。；碱基在内侧。；碱基在内侧。；碱基在内侧。（2 2 2 2）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢氢键键连结起来，形成碱基对，连结起来，形成碱基对，连结起来，形成碱基对，连结起来，形成碱基对，且遵循且遵循且遵循且遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。A A A A与与与与T T T T之间两个氢键，之间两个氢键，之间两个氢键，之间两个氢键，C C C C与与与与G G G G之间之间之间之间三个氢键。三个氢键。三个氢键。三个氢键。DNA双螺旋结构的主要特点（3 3 3 3）碱基含量符合碱基含量符合卡伽夫法卡伽夫法卡伽夫法卡伽夫法则则则则，即，即A AT T，C=G;C=G;但是但是A AT T的量不一定等于的量不一定等于C CG G的量的量特别提醒特别提醒 配配对对的的碱碱基，基，A A与与T T之之间间形成形成2 2个氢键个氢键，G G与与C C之之间间形形成成3 3个个氢氢键键，G G与与C C占占比比例例越越大大，DNADNA分分子子结构结构越越稳稳定。定。在在DNADNA分子中，多分子中，多数数磷酸磷酸连连接接2 2个脱氧个脱氧核糖，多核糖，多数脱数脱氧氧核糖核糖连连接接2 2个个磷酸。磷酸。在同一在同一条脱氧条脱氧核核苷苷酸酸链链中，相中，相邻邻2 2个碱个碱基之基之间间通通过脱过脱氧氧核糖和磷酸之核糖和磷酸之间间的化的化学键连学键连接。接。DNADNA分子的立体结构层次分子的立体结构层次“点、线、面、体点、线、面、体”(1)(1)点点：基基本本元元素素组组成成：C C、H H、O O、N N、P P 5 5种种元元素素。基基本本组组成成单单位位：4 4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸，每每个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸由由3 3种种小小分分子子化化合合物物构构成成，即即：磷磷酸酸、脱脱氧氧核核糖糖、含含氮氮碱基。其结构关系如图所示。碱基。其结构关系如图所示。(2)(2)线线：脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链，由由多多个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸分分子子聚聚合合形成脱氧核苷酸长链形成脱氧核苷酸长链(如图如图)。(3)(3)面：两条脱氧核苷酸链组成平面结构，特点如下：面：两条脱氧核苷酸链组成平面结构，特点如下：两条链反向平行。两条链反向平行。外侧由脱氧核糖和磷酸交替排列构成基本骨架。外侧由脱氧核糖和磷酸交替排列构成基本骨架。内侧由碱基通过氢键连接成碱基对，碱基对的形成内侧由碱基通过氢键连接成碱基对，碱基对的形成遵循碱基互补配对原则。遵循碱基互补配对原则。(4)(4)体：两条脱氧核苷酸链盘旋成立体双螺旋结构。体：两条脱氧核苷酸链盘旋成立体双螺旋结构。3.DNA3.DNA分子的特点分子的特点 (1)(1)稳稳定定性性：使使DNADNA双双螺螺旋旋结结构构稳稳定定的的因因素素取取决决于于：碱碱基基对对间间的的氢氢键键；疏疏水水作作用用(或或碱碱基基的的堆堆积积力力)：疏疏水水的的碱碱基基彼彼此此堆堆积积，避避开开了了水水相相，一一般般认认为为后后者对双螺旋的稳定性贡献最大。者对双螺旋的稳定性贡献最大。(2)(2)多多样样性性：碱碱基基对对(或或脱脱氧氧核核苷苷酸酸对对)排排列列顺顺序序的的千千变万化，构成了变万化，构成了DNADNA的多样性的多样性遗传信息的多样性遗传信息的多样性 生物多样性。生物多样性。(3)(3)特特异异性性：每每个个DNADNA分分子子的的碱碱基基对对的的排排列列顺顺序序是是特特定定的的，构构成成了了每每个个DNADNA分分子子的的特特异异性性 遗遗传传信信息息的的特异性特异性 生物的特异性。生物的特异性。决定决定决定决定决定决定在细胞中在细胞中DNADNA被有秩序地包装成染色体被有秩序地包装成染色体化化学学组组成成单单位位双双螺螺旋旋结结构构基本基本单单位位脱氧脱氧核核苷苷酸酸种种类类四四种种 A T C G A T C G主要特点主要特点 碱碱基互基互补补配配对对原原则则由由两条两条反向平行的反向平行的脱氧脱氧核核苷苷酸酸长链盘长链盘旋旋而成。外而成。外侧侧由由脱氧脱氧核糖和磷酸交替核糖和磷酸交替连连接接构构成基本骨架成基本骨架 ，碱碱基排列在基排列在内内侧侧。DNA DNA分子分子两条两条链链上的上的碱碱基通基通过氢键连过氢键连接接成成碱碱基基对对。碱基含量符合碱基含量符合卡伽夫法则卡伽夫法则卡伽夫法则卡伽夫法则，即，即A AT T，C=G;C=G;但是但是A AT T的量不一定等于的量不一定等于C CG G的量的量A A C C G GA TA A C C G GA TT T G G C C T AT T G G C C T A结构结构知知识结识结构构总结总结【课堂反馈课堂反馈】1 1下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的的名称。名称。1 12 23 34 45 56 67 78 810109 9G GT TC CA A1.1.胞胞嘧啶嘧啶2.2.腺嘌呤腺嘌呤3.3.鸟鸟嘌呤嘌呤4.4.胸腺胸腺嘧啶嘧啶5.5.脱氧脱氧核糖核糖6.6.磷酸磷酸7.7.胸腺胸腺嘧啶脱氧嘧啶脱氧核核苷苷酸酸8.8.碱碱基基对对9.9.氢键氢键10.10.一一条脱氧条脱氧核核苷苷酸酸链链的片段的片段有有关关DNADNA中的中的碱碱基基计计算算1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，G G占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，。所以，A=50%A=50%23%=27%23%=27%2 2、在、在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在其，上述比例在其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？3 3 若若DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比例在其，上述比例在其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 1;2.5 1;0.4 0.40.4 0.4题组二：卡伽夫法则的应用题组二：卡伽夫法则的应用3.3.在一个双链在一个双链DNADNA分子中，碱基总数为，腺嘌呤数分子中，碱基总数为，腺嘌呤数为，则下列有关结构数目正确的是为，则下列有关结构数目正确的是 ()脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数碱基之间的氢键数为碱基之间的氢键数为一个链中一个链中A+TA+T的数量为的数量为GG的数量为的数量为-A.B.A.B.C.D.C.D.D D4.4.已知某已知某DNADNA分子中分子中,G,G与与C C之和占全部碱基总数的之和占全部碱基总数的35.835.8,其中一条链的其中一条链的T T与与C C分别占该链碱基总数的分别占该链碱基总数的32.932.9和和17.117.1，则在它的互补链中，则在它的互补链中，T T和和 C C分别占该链碱基总分别占该链碱基总数的数的 ()()A.32.9 A.32.9和和17.l17.l B.31.3 B.31.3和和18.718.7C.18.7C.18.7和和31.331.3 D.17.1 D.17.1和和32.932.9解析解析 G+C=35.8G+C=35.8,一一条链条链上上G+C=35.8G+C=35.8(占一占一条链条链的的总数总数)，C C是是17.117.1，G G是是18.718.7，那，那么么另一另一条链条链上上C C是是18.718.7。同理可以得出。同理可以得出T T为为31.331.3。B B5.5.DNADNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要 方法，方法，DNA“DNA“指纹指纹”是指是指DNADNA的的()()A.A.双螺旋结构双螺旋结构B.B.脱氧核苷酸的排列顺序脱氧核苷酸的排列顺序C.C.碱基配对原则碱基配对原则D.D.磷酸和脱氧核糖的排列顺序磷酸和脱氧核糖的排列顺序解析解析 不同的人具有不同的不同的人具有不同的遗传遗传信息，即信息，即DNA“DNA“指指纹纹”不同。不同。B B