高中生物DNA分子的结构二课件新人教版必修.pptx

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1、雕塑公司提供雕塑公司提供雕塑公司提供雕塑公司提供“模型模型模型模型”年前发现的模型年前发现的模型年前发现的模型年前发现的模型新课导入：讨论北京大学惹官司的现实问题第1页/共37页解开解开DNADNA结构之谜结构之谜回眸历史回眸历史第2页/共37页第3页/共37页沃森沃森、克里克里克克和英国物和英国物理学家理学家威尔威尔金斯金斯因发现因发现生命的双螺生命的双螺旋而荣获旋而荣获19621962年诺贝年诺贝尔医学生理尔医学生理学奖。学奖。左一：威尔金斯左一：威尔金斯 左三：克里克左三：克里克 左五：沃森左五：沃森第4页/共37页阅读故事，思考回答1.1.沃森和克里克开始研究沃森和克里克开始研究DNA

2、DNA结构时，结构时，科学界对科学界对DNADNA已有的认识是什么？已有的认识是什么？2.2.沃森、克里克在前人已有的认识上，沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究采用什么方法研究DNADNA结构？结构？3.3.沃森和克里克先后分别提出了怎样的沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？模型？第5页/共37页DNADNA的的的的基本单位基本单位基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸含碱基脱氧核糖磷酸AGC T化学元素组成：C H O N P第6页/共37页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

3、核苷酸脱氧核苷酸DNADNA分子的基本单位分子的基本单位A脱氧核糖磷酸G脱氧核糖磷酸脱氧核糖C磷酸T脱氧核糖磷酸第7页/共37页DNADNA模型建构模型建构代表磷酸代表磷酸 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P第8页/共37页【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DNADNA模型建构模型建构第9页/共37页【模型建构模型建构3】DNA双链双链P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP第10页/共37页【模型建构模型建构3】DNA双链双链P4

4、41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP第11页/共37页两条链中的碱基是排在两条链中的碱基是排在外外侧，还是在侧，还是在内内侧？侧？第12页/共37页【模型建构模型建构3】DNA双链双链P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP第13页/共37页P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP【模型建

5、构模型建构3】DNA双链双链第14页/共37页P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP【模型建构模型建构3】DNA双链双链第15页/共37页P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP【模型建构模型建构3】DNA双链双链第16页/共37页P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP【模型建构模型

6、建构3】DNA双链双链第17页/共37页连接两条链的连接两条链的碱基如何配对碱基如何配对?第18页/共37页碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？与嘧啶碱配对呢？这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的。第19页/共37页为什么只能是为什么只能是A A配配T T，G G配配C C，不能，不能是是A A配配C C，G G配配T T？(1)A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量.(2)A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，使DNA的结构更加稳定.第20页

7、/共37页第21页/共37页【模型建构模型建构3】DNA双链双链第22页/共37页3.4nm3.4nm2nm2nm0.34nm【模型建构模型建构4】DNA双螺旋结构双螺旋结构第23页/共37页PPPPA AT TC CG GP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPA AC CT TG G磷酸脱氧核糖含氮碱基DNA的平面结构的平面结构102345012345DNADNA模型分析模型分析反向平行反向平行第24页/共37页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，形成嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基碱基对对，且，且A只和只和T配对、配对、C只和

8、只和G配对，这种碱配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配碱基互补配对原则对原则。ATGC氢键氢键DNADNA模型分析模型分析第25页/共37页AAATTTGGGGCCCATC 思考1：结构中的哪个结构是稳定不变的?哪个结构是千变万化的？两条长链上的脱两条长链上的脱氧核糖与磷酸交氧核糖与磷酸交替排列的顺序是替排列的顺序是稳定不变的。稳定不变的。长链中的碱基对长链中的碱基对的排列顺序是千的排列顺序是千变万化的。变万化的。第26页/共37页DNADNA分子的平面结构分子的平面结构脱氧核糖与磷酸交替连接脱氧核糖与磷酸交替连接构成骨架构成骨架碱基对碱基对氢键氢键碱

9、基互补配对原则碱基互补配对原则第27页/共37页为什么为什么DNA结构上具有稳定性？结构上具有稳定性？共价键共价键氢键氢键嘌呤嘌呤-嘧啶嘧啶第28页/共37页比较不同组的DNA模型有什么不同？DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿?碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序中碱基对的排列顺序中【思考思考2】第29页/共37页3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？1、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？【思考思考3】总结总结DNA分子的结构特点分子的结构特点第30页/共37页AAATTTGG

10、GGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的反向平行的脱氧核苷酸长脱氧核苷酸长链盘旋成链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31页/共37页AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的反向平行的脱氧核苷酸长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，排列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在内侧。碱基在内侧。DNA分子的结构特点分子的结构特点第32页/共37页AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是

11、由两条反向平行的反向平行的脱氧核苷酸长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，排列在列在外侧外侧，构成，构成基本骨架基本骨架；碱基在碱基在内侧内侧。（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，且遵循碱基互补配碱基互补配对原则对原则。DNA分子的结构特点分子的结构特点）第33页/共37页3 3、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1 1）多样性：）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构碱基对的排列顺序的千变万化，构成了成了DNADNA分子的多样性。

12、分子的多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基对，个碱基对，碱基对有：碱基对有：A AT T、T TA A、G GC C、C CG G。请同学们计算。请同学们计算DNADNA分子有分子有多少种？多少种？4 4 种种400040002 2）特异性）特异性碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的分子的特异性。特异性。3)3)稳定性稳定性具有规则的双螺旋结构具有规则的双螺旋结构第34页/共37页拓展题：拓展题：你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公你能根据碱基互补配对原则，推导出

13、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。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（）（）（）（）规律概括：在规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和双链中，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第35页/共37页DNADNA分子的结构分子的结构小结小结1.1.化学元素组成：化学元素组成：C H O N PC H O N P2.2.基本组成单位：基本组成单位：(四种四种)脱氧核苷酸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3.3.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4.4.DNADNA分子特点分子特点:多样性多样性,特异性特异性,稳定性稳定性第36页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页