【高中生物】DNA的结构 第1课时课件 高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、回顾旧知格里菲斯格里菲斯艾弗里艾弗里赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯加热杀死的加热杀死的S S型细型细菌含有转化因子菌含有转化因子DNADNA是遗传物质，是遗传物质，蛋白质不是蛋白质不是DNADNA是遗传物质是遗传物质问题探讨结构 功能 在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切的想知道：DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？答案就隐藏在DNA的结构中一、DNA双螺旋结构模型的构建1.建立者：1953年，沃森和克里克克里克:物理学家,对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。沃森:生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。卡卡文文迪迪什什实实验验室室沃森沃森沃森沃森克里

2、克克里克我能帮你理解我能帮你理解生物学内容生物学内容我能帮你理解我能帮你理解晶体学原理晶体学原理一、DNA双螺旋结构模型的构建P P磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖据含氮碱据含氮碱基的种类基的种类DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。PPP腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸P胞嘧啶胞嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸这四种脱氧核苷酸是如何构成这四种脱氧核苷酸是如何构成DNADNA的？的？核苷酸与核苷酸之间是通过_连接的。磷酸二酯键DNADNA是

3、由有几条链构成的呢？是由有几条链构成的呢？一、DNA双螺旋结构模型的构建DNADNA是螺是螺旋结构旋结构双螺旋？双螺旋？三螺旋？三螺旋？二战后，科学家利用电子显微镜测定了二战后，科学家利用电子显微镜测定了DNADNA分子的直径约为分子的直径约为2nm2nm。相邻两核苷酸间距相等相邻两核苷酸间距相等，并得出，并得出DNADNA是是双链双链的结论。的结论。威尔金斯和威尔金斯和富兰克林富兰克林DNADNA衍射图谱衍射图谱一、DNA双螺旋结构模型的构建疏水亲水碱碱基基如如何何配配对对？推测：碱基在DNA螺旋结构的内侧，磷酸在外侧脱氧核糖和磷酸具有亲水性，而碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性，而碱

4、基具有疏水性，DNADNA在细在细胞内始终处于一个水环境中。（类比细胞膜磷脂分子排布）胞内始终处于一个水环境中。（类比细胞膜磷脂分子排布）一、DNA双螺旋结构模型的构建APTPCPGPTP腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）两个环（更长）一个环（更短）TGCTAPPPPP发生改变：发生改变：APAPPPPPTPTCPCGPGTPT一、DNA双螺旋结构模型的构建APAPPPPPTPTCPCGPGTPT查哥夫查哥夫DNADNA中，中，A A的量总是的量总是等于等于T T的量；的量；G G的量的量总是等于总是等于C C的量。的量。腺嘌呤（A）的

5、量=胸腺嘧啶（T）的量 鸟嘌呤（G）的量=胞嘧啶（C）的量A与T配对，C与G配对推推推推 测测测测一、DNA双螺旋结构模型的构建富兰克林发现，将富兰克林发现，将DNADNA晶体翻晶体翻180180度获得的度获得的X X射线衍射图仍然射线衍射图仍然是一样的。沃森与克里克认为：是一样的。沃森与克里克认为：DNADNA两条链是反向排列的。两条链是反向排列的。一、DNA双螺旋结构模型的构建P4 41 13 35 52 2o oP4 41 13 35 52 20 0PPP4 41 13 35 52 2o oP4 41 13 35 52 20 0PP两条链反向平行两条链反向平行一、DNA双螺旋结构模型的构

6、建CTTGACAGA A与与T T配对配对C C与与G G配对配对如何连接？如何连接？氢键一个碱基上的一个碱基上的H H原子和与之配对的碱原子和与之配对的碱基上的电负性强的基上的电负性强的N N原子或原子或O O原子间原子间存在一定的吸引力，形成氢键。存在一定的吸引力，形成氢键。直径恒定直径恒定A-TA-T与与G-CG-C具有相同的形状和直径，这具有相同的形状和直径，这样组成的样组成的DNADNA分子具有恒定的直径。分子具有恒定的直径。能够解释能够解释A=TA=T、G=CG=C的数量关系。的数量关系。模型与模型与X X射线衍射照片比较，模型与基射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的于照片推算

7、出的DNADNA双螺旋结构相符。双螺旋结构相符。二、DNA的结构CTTGACAGA A与与T TC C与与G G2 2个氢键个氢键3 3个氢键个氢键直径恒定直径恒定一、DNA双螺旋结构模型的构建平面结构：CTTGACAGDNA双螺旋结构：二、DNA的结构DNA的结构特点GGAAGGGGCCCCCCT TAAT TCCCCT TGGGGAAGG由两条链组成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构链数链数链数链数方向方向方向方向结构结构结构结构反向平行反向平行两条脱氧两条脱氧核苷酸链核苷酸链5335O OCHCH2 2OHOHH H磷酸碱基332 2H HH H1 14 45 5H HH H游离的磷酸基团

8、，游离的磷酸基团，称作称作55端端一个羟基一个羟基(OH)(OH)，称作，称作33端端一条一条：5 53;3;另一条另一条：3535双螺旋结构双螺旋结构链链二、DNA的结构DNA的结构特点5353GGAAGGGGCCCCCCT TAAT TCCCCT TGGGGAAGG外侧外侧外侧外侧内侧内侧内侧内侧脱氧核糖脱氧核糖和和磷磷酸酸交替连接，交替连接，构成构成基本骨架基本骨架碱基对碱基对脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。3,5-磷酸二酯键内外内外二、DNA的结构DNA的结构特点C CT TT TGGA AC CA AGG碱基对碱基对碱基对碱基对配对规律配对规律配对规

9、律配对规律两条链的碱基两条链的碱基通过通过氢键氢键连接连接配对配对氢键两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对：A与T配对；G与C配对，这种碱基之间的一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。碱基互补配对碱基互补配对原则：原则：A A与与T T配配对；对；G G与与C C配对配对A AT TG GC C配对配对二、DNA的结构DNA的结构特点A A与与T TC C与与G G2 2个氢键个氢键3 3个氢键个氢键氢键氢键越多越多，结构，结构越稳定越稳定，即含，即含G G、C C碱基对碱基对比例越大比例越大，结构越稳定结构越稳定。总结：DNA双螺旋结构氢键氢键A AT TA AT TT TA AG GG GG GC CC CA AT TC C碱基对碱基对五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T、C、G三种物质：两条长链：一种螺旋：规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链氢键关系:A=T GC