教育专题：高一生物必修2__________32DNA分子的结构.ppt

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1、DNA分子的结构分子的结构v20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于 。v1944年，艾弗里证明了年，艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因可能就是基因。v1951年春天，生物物理学家威尔金斯用年春天，生物物理学家威尔金斯用 衍射技衍射技术对术对DNA结构进行研究，发现结构进行研究，发现 。v女物理学家富兰克林在女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰年底拍到了一张十分清晰的的 。DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建染色体染色体X射线射线DNA是一种螺旋结构是一种螺旋结构DNA的

2、的X射线衍射照片射线衍射照片v19531953年年4 4月月2525日，克里日，克里克和沃森在克和沃森在自然自然杂杂志上发表了志上发表了DNA的的双双螺旋结构螺旋结构，从而带来了，从而带来了遗传学的彻底变革遗传学的彻底变革，更更宣告了分子生物学的诞宣告了分子生物学的诞生。生。v1962，沃森和克里，沃森和克里克、威尔金斯获诺贝克、威尔金斯获诺贝尔生理学或医学奖。尔生理学或医学奖。（1）DNA的基本组成元素的基本组成元素:C、H、O、N、P（2）DNA的基本组成单位是的基本组成单位是:腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸二、二、DNA分子的

3、结构分子的结构1 1、DNADNA分子的化学组成分子的化学组成分子的化学组成分子的化学组成23含碱基含碱基 14脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸5A G C TPCPTPGPA脱氧脱氧(核糖）核苷酸的种类核糖）核苷酸的种类鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺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DNA的结构模式图1 1、DNADNA由两条由两条链链反向平行反向平行盘盘旋成旋成规则规则的的双双螺旋螺旋空间结构空间结构放大放大放大放大2、DNA的立体结构特点的立体结构特点AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基外侧外侧：磷酸、脱氧核：

4、磷酸、脱氧核糖交替连接糖交替连接 构成构成基本骨架基本骨架。内侧内侧：碱基：碱基磷酸二酯键DNA平面图碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对碱基对，且且A只和只和T配对、配对、C只和只和G配对。这就是碱基之间配对。这就是碱基之间的一一对应的关系。的一一对应的关系。ATGC氢键氢键注：注：AT之间形成之间形成2个氢键个氢键CG之间形成之间形成3个氢键个氢键AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条_的脱氧核苷酸长的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成_。DNA分子的结构特点分子的

5、结构特点双螺旋结构双螺旋结构反向平行反向平行AAATTTGGGGCCCATC（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排核糖和磷酸交替连接，排列在列在_,构成构成_;碱基在碱基在_。DNA分子的结构特点分子的结构特点（1）DNA分子是由两条分子是由两条_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反向平行反向平行基本骨架基本骨架外侧外侧内侧内侧AAATTTGGGGCCCATC（3）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通过过氢键氢键连结起来，形成碱连结起来，形成碱基对，且遵循基对，且遵循_。DNA分子的结构特点分子的结构特点（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核

6、糖和磷酸交替连接，排核糖和磷酸交替连接，排列在列在_,构成构成_;碱基在碱基在_。（1）DNA分子是由两条分子是由两条_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反向平行反向平行基本骨架基本骨架外侧外侧内侧内侧碱基互补碱基互补配对原则配对原则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。特异性：特异性：体现在体现在特定的碱基（对）特定的碱基（对）排列顺序中。排列顺序中。稳定性稳定性多样性多样性 一个最短的一个最短的DNA分分子也有子也有4000个碱基个碱基对，可能的排列方式对，

7、可能的排列方式就有就有 种。种。44000 不同的生物，碱基对的不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。的排列顺序肯定不同。DNA分子的结构特点分子的结构特点总总 结结化学组成：化学组成：（记忆法：（记忆法：（记忆法：（记忆法：“一二三四五一二三四五一二三四五一二三四五”）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

8、特异性、稳定性分子结构的多样性和特异性、稳定性化学元素组成：化学元素组成：5 5种种设设DNADNA一条链为一条链为链，互补链为链，互补链为链，根据碱基互补配对原则链，根据碱基互补配对原则可知：可知：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，G G1 1=C=C2 2 ，G G2 2=C=C1 1则在则在DNADNA双链中：双链中：A=T A=T，G=CG=C规律：规律：双链双链DNADNA,嘌呤碱基总数嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数嘧啶碱基总数A AG=TG=TC C ；A AC=TC=TG G 即（即（A AG G）（）（T TC C）（A AC C）（）（T TG G）11D

9、NADNA双链双链A A1 1T T2 2T T1 1A A2 2GG1 1C C2 2C C1 1GG2 2注意：注意：在单链在单链DNA中，中，A不一定等于不一定等于T；G也不一定等于也不一定等于C拓展题：你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。A T ，G C A+G T+C A+G T C （）（）50也可以写成以下形式：也可以写成以下形式：A+GT+C1（）（）（）（）规律：规律：在在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和双

10、链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的，并为碱基总数的 。A+T+C+GA+T+C+GA+C T+GA+C T+G相等相等50规律：规律：如果一条链中的如果一条链中的(A+T)/(G+C)=a，则另一条链中的则另一条链中的(A+T)/(G+C)比例也是比例也是 ；如果一条链中的如果一条链中的(A+G)/(T+C)=b,则另一条链中则另一条链中(A+G)/(T+C)的比例是的比例是 规律规律:在在DNA分子中，一条链中分子中，一条链中A+T的和占该链碱基比的和占该链碱基比率等于另一条链中率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双的和占该链碱基比率，还等于双链链DNA分子中分子中A

11、+T的和占整个的和占整个DNA分子的碱基比率。分子的碱基比率。即：即：(A1+T1)%=(A2+T2)%=总总(A+T)%同理：同理：(G1+C1)%=(G2+C2)%=总总(G+C)%a1/b1 1制作制作DNADNA分子的双螺旋结构模型时，发现制成的分子的双螺旋结构模型时，发现制成的DNADNA分分子的平面结构很像一架子的平面结构很像一架“梯子梯子”，那么组成这架，那么组成这架“梯子梯子”的的“扶手扶手”、“扶手扶手”之间的之间的“阶梯阶梯”、连接阶梯的化学、连接阶梯的化学键以及遵循的原则依次是键以及遵循的原则依次是(B B)磷酸和脱氧核糖磷酸和脱氧核糖氢键氢键碱基对碱基对碱基互补配对碱基

12、互补配对A A B B C C D D2 2如如图图的核苷酸中，在的核苷酸中，在DNADNA结结构中不可能具有的是构中不可能具有的是(B B)3 3假设一个假设一个DNADNA分子片段中，含碱基分子片段中，含碱基T T共共312312个，占个，占全部碱基的全部碱基的26%26%，则此，则此DNADNA片段中碱基片段中碱基G G所占百分比和所占百分比和数目分别是数目分别是(B B)A A26%,31226%,312个个 B B24%,28824%,288个个 C C24%,29824%,298个个 D D12%,14412%,144个个4.4.在测定不同生物在测定不同生物DNADNA的有关碱基比

13、值时，下列哪的有关碱基比值时，下列哪一个比值通常能够区分不同的生物一个比值通常能够区分不同的生物(C C)A AA/TA/TB BC/GC/GC C(A(AT)/(CT)/(CG)DG)D(A(AG)/(CG)/(CT)T)5制作制作DNA结构模型的目的是加深对结构模型的目的是加深对DNA分子结构特分子结构特点的认识和理解，下列属于制作模型依据的是点的认识和理解，下列属于制作模型依据的是(B)A人们观察到的人们观察到的DNA的空间结构的空间结构B沃森和克里克提出的双螺旋结构模型沃森和克里克提出的双螺旋结构模型C人们确认的人们确认的DNA的化学成分的化学成分D人们自行确认的人们自行确认的DNA的分子结构的分子结构