分子的结构 (3)精选PPT.ppt
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1、关于分子的结构(3)第1页,讲稿共53张,创作于星期日中关村中关村DNA标志标志雅典奥运会开幕式经典场景 第2页,讲稿共53张,创作于星期日这是这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现,它标志着生物学的研究又一划时代发现,它标志着生物学的研究进入进入分子的层次分子的层次。因为这项。因为这项“生物科学中最具有革命生物科学中最具有革命性的发现性的发现”,两位科学家获得了,两位科学家获得了1962年度诺贝尔年度诺贝尔生理学或医学奖。生理学或医学奖。1953年,年,美国科学家沃森(美国科学家沃森(JD.Watson,1928)和英国科学家克里克)和英国科学家克
2、里克(F.Crick,19162004),共同提出了),共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。分子的双螺旋结构模型。第3页,讲稿共53张,创作于星期日 1、DNADNA全称:全称:脱氧核糖核酸,脱氧核糖核酸,是主是主要的遗传物质。要的遗传物质。2 2、组成元素、组成元素:C:C、H H、O O、N N、P P3 3、基本组成单位、基本组成单位:脱氧核苷酸。脱氧核苷酸。一、一、DNA分子化学组成分子化学组成第4页,讲稿共53张,创作于星期日脱氧核苷酸脱氧核苷酸一分子磷酸一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子含氮碱基一分子含氮碱基腺嘌呤腺嘌呤(A)鸟嘌呤(鸟嘌呤(G)胞嘧啶(胞嘧啶(C)胸腺
3、嘧啶(胸腺嘧啶(T)第5页,讲稿共53张,创作于星期日 1 1、沃森和克里克在构建模型的过程中,、沃森和克里克在构建模型的过程中,利用了他人的哪些经验和成果?利用了他人的哪些经验和成果?(1 1)英国科学家威尔金斯和)英国科学家威尔金斯和富兰克林富兰克林(2 2)奥地利著名生物化学家查哥夫奥地利著名生物化学家查哥夫第6页,讲稿共53张,创作于星期日资料资料1:20世纪世纪30年代,科学家认识到:组成年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本分子的基本单位是单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸1分子磷酸分子磷酸1分子脱氧核糖分子脱氧核糖1分子含氮碱基分子含氮碱基1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸 =+.代表
4、磷酸代表磷酸 D代表脱氧核糖代表脱氧核糖代表代表4种碱基种碱基 代表连接各组分的化学键代表连接各组分的化学键 【模型建构模型建构1】:脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱碱 基基AGC T磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖第7页,讲稿共53张,创作于星期日ACT腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸 胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类第8页,讲稿共53张,创作于星期日资料资料1:20世纪世纪30年代,科学家认识到:组成年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本分子的基本单位是单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2:DNA是由
5、许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构【模型建构2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链一、一、DNADNA模型建构模型建构第9页,讲稿共53张,创作于星期日资料资料1:20世纪世纪30年代,科学家认识到:组成年代,科学家认识到:组成DNA分子的基分子的基本单位是本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2:DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构【模型建构3】DNA是规则的是规则的螺旋结构螺旋结构资料资料3:1951年,英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了年,英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的的X射线衍射
6、图谱射线衍射图谱。一、一、DNADNA模型建构模型建构第10页,讲稿共53张,创作于星期日早凋的早凋的“科学玫瑰科学玫瑰”富兰克林富兰克林(R.E.Franklin)她和同事威尔金斯她和同事威尔金斯在在19511951年率先采用年率先采用X X射线衍射线衍射技术拍摄到射技术拍摄到D D晶体照晶体照片,片,但但“科学玫瑰科学玫瑰”没等到分享荣没等到分享荣耀,在研究成果被承认之前就耀,在研究成果被承认之前就已凋谢。已凋谢。(英,英,R.E.Franklin,19201958)为推算出为推算出DNADNA分子分子呈螺旋结构的结论,提供呈螺旋结构的结论,提供了决定性的实验依据。了决定性的实验依据。第1
7、1页,讲稿共53张,创作于星期日【模型建构【模型建构4】DNA双螺旋双螺旋资料资料4:奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出:腺嘌呤(奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出:腺嘌呤(A)的量)的量总是等于胸腺嘧啶(总是等于胸腺嘧啶(T)的量)的量(A=T),鸟嘌呤(,鸟嘌呤(G)的量总是等于)的量总是等于胞嘧啶(胞嘧啶(C)的量)的量(G=C)。一、一、DNADNA模型建构模型建构资料资料1:20世纪世纪30年代,科学家认识到:组成年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本分子的基本单位是单位是脱氧核苷酸脱氧核苷酸。资料资料2:DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链
8、。资料资料3:1951年,英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了年,英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱。第12页,讲稿共53张,创作于星期日第13页,讲稿共53张,创作于星期日v19531953年年4 4月月2525日,日,克里克和沃森在克里克和沃森在自然杂志上自然杂志上发表了发表了DNA的的双螺双螺旋结构旋结构,从而带来,从而带来了遗传学的彻底变了遗传学的彻底变革革,更宣告了分子更宣告了分子生物学的诞生。生物学的诞生。第14页,讲稿共53张,创作于星期日沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获19621962年诺贝尔年诺贝尔医学生理学奖医学生
9、理学奖。左一:威尔金斯 左三:克里克 左五:沃森第15页,讲稿共53张,创作于星期日DNADNA的平面结构的平面结构ATGCATGCDNADNA的立体结构的立体结构氢键氢键第16页,讲稿共53张,创作于星期日联想一下,像联想一下,像什么?什么?第17页,讲稿共53张,创作于星期日一、一、DNADNA模型建构模型建构二、二、DNADNA模型分析模型分析DNA分子中,外侧由什么连接而成?分子中,外侧由什么连接而成?内侧是什么?内侧是什么?两条链之间碱基的连接有什么规律?两条链之间碱基的连接有什么规律?构成构成DNA的两条链有怎样的关系?的两条链有怎样的关系?【思考】【思考】第18页,讲稿共53张,
10、创作于星期日AATTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基第19页,讲稿共53张,创作于星期日碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键氢键第20页,讲稿共53张,创作于星期日AATTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条分子是由两条反反向平行向平行的脱氧核苷酸长链的脱氧核苷酸长链盘旋成盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。DNA分子的结构特点分子的结构特点第21页,讲稿共53张,创作于星期日AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条分子是由两条反向平行反向平
11、行的脱氧核苷酸长的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,和磷酸交替连接,排列在外侧,构成构成基本骨架基本骨架;碱基碱基在内侧。在内侧。DNA分子的结构特点分子的结构特点第22页,讲稿共53张,创作于星期日AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条分子是由两条反向反向平行平行的脱氧核苷酸长链盘旋的脱氧核苷酸长链盘旋成成双螺旋结构双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成外侧,构成基本骨架基本骨架;碱基碱基在内侧。在内侧。(3)两条链
12、上的碱基通)两条链上的碱基通过过氢键氢键连结起来,形成碱基连结起来,形成碱基对,且遵循对,且遵循碱基互补配对原碱基互补配对原则则。DNA分子的结构特点分子的结构特点第23页,讲稿共53张,创作于星期日AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗?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。第24页,讲稿共53张,创作于星期日碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A A只和T T配对、C C只和G G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键氢键G.CG.C比例越高,比例越高,DNAD
13、NA结构越稳定结构越稳定碱基对的碱基对的种类种类A-TT-AC-GG-C第25页,讲稿共53张,创作于星期日你注意到了吗?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分子的分子的特特异性异性就体现在特定就体现在特定的碱基(对)排列的碱基(对)排列顺序中。顺序中。第26页,讲稿共53张,创作于星期日DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1)1)稳定性:稳定性:外侧恒定,内侧配对稳定,形成稳定的空外侧恒定,内侧配对稳定,形成稳定的空间结构间结构 外侧恒定:外侧恒定:内侧配对稳定内侧配对稳定:稳定的空间结构稳定的空间结构 :磷酸、脱氧核糖交替连
14、接磷酸、脱氧核糖交替连接 构成基本骨架构成基本骨架A-T,G-C双螺旋结构双螺旋结构第27页,讲稿共53张,创作于星期日DNA分子的结构特性分子的结构特性2)多样性:碱基对的排列顺序的千变万化)多样性:碱基对的排列顺序的千变万化(主要主要 的),构成了的),构成了DNA分子的多样性。分子的多样性。在生物体内,一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对,请同学们计算DNA分子有多少种?4 种40003)特异性:碱基对的特定排列顺序,又构成了每一)特异性:碱基对的特定排列顺序,又构成了每一 个个DNA分子的特异性分子的特异性.碱基对的排列顺序就代表了遗传信息DNADNA的多样性和特异性从分子水平上
15、说明了生物体具有多的多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因。样性和特异性的原因。第28页,讲稿共53张,创作于星期日DNADNA的组成和结构可用五四三二一表示的组成和结构可用五四三二一表示五种元素:五种元素:C、H、O、N、P四种碱基:四种碱基:A、G、C、T,组成,组成四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸三种物质:三种物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链:两条长链:两条反向平行的脱氧核苷酸长链两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种螺旋:一种螺旋:规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构第29页,讲稿共53张,创作于星期日1、DNA分子结构主要特点分子结构主要特点D
16、NA分子是有分子是有 条链组成,条链组成,盘旋盘旋成成 结构。结构。交替连接,排列在外侧,交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;构成基本骨架;排列在内侧。排列在内侧。碱基通过碱基通过 连接成碱基对,并遵循连接成碱基对,并遵循 原则。原则。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2一、一、DNADNA模型建构模型建构二、二、DNADNA模型分析模型分析第30页,讲稿共53张,创作于星期日DNA分子的结构小结化学组成:化学组成:基本组成单位:四种脱氧核苷酸基本组成单位:四种脱氧核苷酸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
17、分子磷酸一分子磷酸空间结构空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对原则碱基互补配对原则分子结构的多样性和特异性分子结构的多样性和特异性第31页,讲稿共53张,创作于星期日12345678109GTCA1.胞嘧啶胞嘧啶2.腺嘌呤腺嘌呤3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.脱氧核糖脱氧核糖6.磷酸磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核胸腺嘧啶脱氧核苷酸苷酸8.碱基对碱基对9.氢键氢键10.一条脱氧核苷一条脱氧核苷酸链的片段酸链的片段【课堂反馈课堂反馈】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的名称。的名称。
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