【课件】DNA的分子结构和特点课件高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？说明说明DNADNA是遗传物质是遗传物质的实验证据：的实验证据：肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验说明说明DNADNA不是唯一遗传物质不是唯一遗传物质的实验证据：的实验证据：烟草花叶病毒的重建实验烟草花叶病毒的重建实验重点内容：重点内容：第二节第二节 DNADNA的分子结构和特点的分子结构和特点一、一、DNADNA的分子的基本组成单位：的分子的基本组成单位：1.DNA1.DNA的的基本组成元素基本组成元素有哪些有哪些:C C、H H、O O、N N、P.P.2.DNA2.DNA的的基本组成单位基本组成单位是是:脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸1 1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸 =+.1 1分子磷酸分子磷酸分子磷酸分子磷酸1 1分子脱氧核糖分子脱氧核糖分子脱氧核糖分子脱氧核糖1 1分子含氮碱基分子含氮碱基分子含氮碱基分子含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸脱氧核苷脱氧核苷脱氧脱氧核核糖糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤（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）3.3.脱氧核苷酸有脱氧核苷酸有4 4种：种：DNADNA的初步水解产物：是的初步水解产物：是4 4种脱氧核苷种脱氧核苷酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4 4种含氮碱基种含氮碱基鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷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腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸G GC CT T1.1.组成元素有组成元素有:C C、H H、O O、N N、P.P.2.2.基本组成单位基本组成单位:核糖核糖含含氮碱氮碱基基磷酸磷酸核糖核糖核苷酸核苷酸3.3.核糖核糖核苷酸有几种？核苷酸有几种？4 4种种RNA的分子结构的分子结构腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C）尿嘧啶（尿嘧啶（U）二、二、DNADNA双螺旋结构模型的构建：双螺旋结构模型的构建：双双螺螺旋旋（2 2）英国物理化学家富兰克林和同事生物物理学家威尔金斯英国物理化学家富兰克林和同事生物物理学家威尔金斯在在1951 1951 年率先采用年率先采用X X射线衍射技术拍摄到射线衍射技术拍摄到D D晶体照片，衍晶体照片，衍射图谱表明射图谱表明DNADNA呈螺旋结构呈螺旋结构（英，（英，R.E.Franklin,19201958）1 1、建构过程、建构过程：（1 1）DNADNA由由6 6种小分子组成：脱氧核糖、磷酸和种小分子组成：脱氧核糖、磷酸和4 4种含氮碱基，这种含氮碱基，这些小分子组成些小分子组成4 4种脱氧核苷酸，再由种脱氧核苷酸，再由4 4种脱氧核苷酸组成种脱氧核苷酸组成DNADNA 两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？（3 3）沃森和克里克尝试多种不同的双螺旋、三螺旋结构，）沃森和克里克尝试多种不同的双螺旋、三螺旋结构，在这些结构中，碱基位于螺旋的外部，都失败。后又重在这些结构中，碱基位于螺旋的外部，都失败。后又重新构建了磷酸新构建了磷酸脱氧核糖为骨架排列在外部，碱基在内脱氧核糖为骨架排列在外部，碱基在内部的双螺旋结构，且相同的碱基间是配对的部的双螺旋结构，且相同的碱基间是配对的（4 4）查哥夫）查哥夫 奥地利著名生物化奥地利著名生物化学家学家.测定多种生物测定多种生物DNADNA中碱基的含中碱基的含量。提出了查哥夫（量。提出了查哥夫（ChargaffChargaff）法）法则，即则，即T T与与A A物质的量相等，且物质的量相等，且G G与与C C的物质的量相等的物质的量相等 。u 有化学家指出：有化学家指出：A与与A配对，配对，T与与T配对违反了化学规律配对违反了化学规律化学家的帮助化学家的帮助（5 5）19531953年，年，美国生物学家沃美国生物学家沃森和英国物理学森和英国物理学家克里克共同提家克里克共同提出出DNADNA分子的分子的双双螺旋结构螺旋结构。2 2、DNADNA模型的建构者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克模型的建构者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克三、DNA的双螺旋结构的主要内容：ATGCCGTACGGCCGDNADNA分子由两条反向平行的脱氧核分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链组成苷酸长链组成DNADNA分子的磷酸和脱氧核糖交替连分子的磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，接排列在外侧，构成基本骨架，碱碱基排列在内侧基排列在内侧DNADNA分子两条链上的碱基通过分子两条链上的碱基通过氢键氢键连接成连接成碱基对碱基对，碱基配对依据，碱基配对依据碱基碱基互补配对原则配对互补配对原则配对进行，碱基互补进行，碱基互补配对原则是：配对原则是：A A与与T T配对（有配对（有2 2个氢个氢键）；键）；G G与与C C配对（有配对（有3 3个氢键）个氢键）1 1、DNADNA分子的平面结构：分子的平面结构：AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖与五碳糖相连的碱基与五碳糖相连的碱基主干：主干：磷酸、五碳糖交磷酸、五碳糖交互排列构成，互排列构成，稳定不变稳定不变侧支：侧支：脱氧核苷酸链：3 3、5 5磷酸磷酸二脂键二脂键脱氧脱氧核糖核糖TPCP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖AP脱氧脱氧核糖核糖A TG C碱基互补碱基互补配对原则配对原则AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖氢键碱基碱基对G G、C C碱基对越多，碱基对越多，DNADNA分子越稳定分子越稳定5 5 端端5 5 端端3 3 端端3 3 端端，AGCTATGC1234561、脱氧核糖脱氧核糖4、2、5、3、6、磷酸磷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基对碱基对氢键氢键DNA单链单链注：每个注：每个DNADNA分子中游离的磷酸基团有分子中游离的磷酸基团有2 2个，它们个，它们代表每条链的代表每条链的55端端2.DNA分子的空间结构：分子的空间结构：（1 1）DNADNA分子是由两条链组成的，这两条链按分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构反向平行的方式盘旋成双螺旋结构四、四、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性2.2.多样性：多样性：在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNA分子也大约有分子也大约有4000个个碱基对碱基对，请同学们计算请同学们计算DNA分子有多少种？分子有多少种？4 种种40003.3.特异性特异性碱基对的特定排列顺序碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个又构成了每一个DNADNA分子的特异性分子的特异性1.1.稳定性稳定性碱基对有碱基对有 种：种：碱基对有碱基对有 4 4 种：种：ATAT、TATA、GCGC、CGCG碱基对的排列顺序的千变万化，构成了碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的分子的多样性。多样性。DNADNA分子为什么具有稳定性？分子为什么具有稳定性？DNA分子由两条多脱氧核苷酸链构成，两侧分子由两条多脱氧核苷酸链构成，两侧的的脱氧核糖和磷酸交互排列是稳定的脱氧核糖和磷酸交互排列是稳定的中间的碱基对按中间的碱基对按碱基碱基互补配对原则互补配对原则严格配对严格配对多脱氧核苷酸链形成多脱氧核苷酸链形成稳定的双螺旋结构稳定的双螺旋结构。五、五、DNADNA分子中各种碱基的数量关系分子中各种碱基的数量关系、双链、双链DNADNA分子中：分子中：（A+G）/（T+C）=1 1（A+G）占整条）占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的（T+C）也占整条）也占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的50%50%A=T，G=C，则，则A+G=T+C；（T+C）/（A+G）=1 1嘌呤总数等于嘧啶总数嘌呤总数等于嘧啶总数（1 1）、在一条双链）、在一条双链DNADNA分子中，腺嘌呤占分子中，腺嘌呤占35%35%，它所含，它所含的胞嘧啶应占：的胞嘧啶应占：A A、15%B 15%B、30%30%C C、35%D 35%D、70%70%（2 2）、在双链）、在双链DNADNA中有鸟嘌呤中有鸟嘌呤P P个，占全部碱基的比个，占全部碱基的比例为例为N/M N/M（M M2N2N），则该），则该DNADNA分子中腺嘌呤的数目分子中腺嘌呤的数目是：是：A A、P BP B、（、（PM/NPM/N）+P +P C C、（、（PM/2NPM/2N）P D P D、PM/2N PM/2NACA1+T1=G1+C1=T1=;G1=;C1=T2+A2 C2+G2一条链中的一条链中的 A1=、双链、双链DNADNA分子中：分子中：注意：注意：在单链在单链DNA中，中，A=T，G=C吗？吗？T2 (另一条链另一条链)不一定不一定A2C2G2A 1 1T 2T 1 1A2G 1 1C 2C 1 1G 2DNADNA双链双链双链双链1链链 2链链（A1+T1）/（G1+C1）=则则（A2+T2）/（G2+C2）=aa、双链、双链DNADNA分子中：分子中：（A总总+T总总）/（G总总+C总总）=a（A1+G1）/（T1+C1）=则则 b 1/b（A2+G2）/（T2+C2）=（A总总+G总总）/（T总总+C总总）=1（4 4）、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，上述比例在其互补链和整个在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？（5 5）、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，上述比例在其互补链和整个在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 12.5 10.4 0.40.4 0.4A1+T1第第1条链条链A2+T2第第2条链条链A总总+T总总总总=G1+C1第第1条链条链G2+C2第第2条链条链G总总+C总总总总=4 4、双链、双链DNADNA分子中：分子中：（6 6）、某双链）、某双链DNADNA片段中，片段中，A A占占23%23%，其中一条链中，其中一条链中的的C C占该单链的占该单链的24%24%，问另一条链中的，问另一条链中的C C占多少？占多少？30%化学组成化学组成单位单位双螺双螺旋结旋结构构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类种类四种四种A、C 、G 、T 主要特点主要特点 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA分子的多分子的多样性和特异性样性和特异性由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架本骨架，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。成碱基对。碱基碱基4种、碱基对种、碱基对2种、排列顺序不同种、排列顺序不同DNA结构结构A A C C G GA TT T G G C C T A一分子含氮碱基一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子磷酸一分子磷酸已知病毒的核酸有双链已知病毒的核酸有双链DNA、单链、单链DNA、双链、双链RNA、单链、单链RNA四种类型。现发四种类型。现发现一种新病毒，要确定其核酸属于哪一种类现一种新病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该型，应该()A.分析碱基类型，确定碱基比例分析碱基类型，确定碱基比例B.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型型C.分析碱基类型，分析核糖类型分析碱基类型，分析核糖类型D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型类型A