高中生物第三章第2节DNA分子结构课件新人教版必修.ppt

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1、荧幕上展示的是荧幕上展示的是“DNA双螺旋结构雕塑双螺旋结构雕塑”，它，它是矗立在北京中关村高科技园的标志性雕塑。是矗立在北京中关村高科技园的标志性雕塑。而在北京大学生命科学学院，也有一座类似而在北京大学生命科学学院，也有一座类似的雕塑，可北大的这个雕塑却因旋转方向的的雕塑，可北大的这个雕塑却因旋转方向的问题，使北京大学惹上了官司，这是怎么回问题，使北京大学惹上了官司，这是怎么回事！同学们有没有听说过这个案件？事！同学们有没有听说过这个案件？提示提示:北大向某公司定了座北大向某公司定了座“DNA雕塑雕塑”，并按双方选定的图纸并按双方选定的图纸签了合同。后来公司如期交付安装，北大也支付了全部费用

2、。签了合同。后来公司如期交付安装，北大也支付了全部费用。但雕塑参展一段时间后，一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋但雕塑参展一段时间后，一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了。后来公司为北大重做了雕塑，并要求北大支付二次方向反了。后来公司为北大重做了雕塑，并要求北大支付二次制作的成本费，北大拒绝。该公司就把北大告上了法庭。制作的成本费，北大拒绝。该公司就把北大告上了法庭。一一一一.DNA.DNA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 1234含碱基含碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸5A GC T化学元素组成：C H O N P腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸

3、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脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类(4(4种种)A脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸G脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸C脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸T脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸2、1951年威尔金斯展示了年威尔金斯展示了DNA的的X射线的衍射图射线的衍射图谱，并且获得相关其数据谱，并且获得相关其数据3、沃森和克里克提出、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。螺旋结构的初步构想。4、1952年查哥夫指出：腺嘌呤年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于的量总是等于胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)的量（的量（A=T），鸟嘌呤），鸟嘌

4、呤(G)的量总是的量总是等于胞嘧啶等于胞嘧啶(C)的量的量(G=C).5、1953年沃森和年沃森和克里克发表论文克里克发表论文核酸的分子结核酸的分子结构模型脱氧核构模型脱氧核糖核酸的一个结糖核酸的一个结构模型构模型AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长反向平行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分子中的脱氧核分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在内侧。碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢键氢键连结起来，形成碱基连结起来，形成碱

5、基对，且遵循对，且遵循碱基互补配对碱基互补配对原则原则。DNA分子的结构特点分子的结构特点AAAAAAT TT TT TGGGGGGCCCCAAT TCC磷酸脱氧核糖含氮碱基CCGG碱基对氢键1.稳定性：稳定性：2.多样性：（碱基对数量多）多样性：（碱基对数量多）3.特异性：特异性：两条长链上的两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列脱氧核糖与磷酸交替排列的顺的顺序是稳定不变的。序是稳定不变的。一般来说，一个一般来说，一个DNA分子有分子有4,000至至400亿个亿个碱基对，其排列顺序的组合是几近无穷的。碱基对，其排列顺序的组合是几近无穷的。每个特定的每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基分子都具有

6、其特定的碱基对数量和排列顺序。对数量和排列顺序。磷酸二酯键磷酸二酯键四种含N碱基请问标注的核苷酸请问标注的核苷酸怎么命名呢？怎么命名呢？胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤鸟嘌呤12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鸟嘌呤4.胸腺嘧啶5.脱氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对9.氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段下面是下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中的分子的结构模式图，说出图中110的名称。的名称。注意：注意：注意：注意：A+T=C+G?A+T=C+G?碱碱 基基 互互 补补 配配 对对 原原 则则1.在在在在DNADN

7、A分子中形成分子中形成分子中形成分子中形成 碱基对时，碱基对时，碱基对时，碱基对时，A一定与一定与一定与一定与T配对，配对，配对，配对，G一定与一定与一定与一定与C配对，这种一一对应的关系，称为配对，这种一一对应的关系，称为配对，这种一一对应的关系，称为配对，这种一一对应的关系，称为碱基互补配对原则。碱基互补配对原则。碱基互补配对原则。碱基互补配对原则。2.2.碱基对之间的氢键具有固定的数目，碱基对之间的氢键具有固定的数目，碱基对之间的氢键具有固定的数目，碱基对之间的氢键具有固定的数目，A A与与与与T T有有有有两个氢键，两个氢键，两个氢键，两个氢键，C C与与与与GG有三个氢键有三个氢键有

8、三个氢键有三个氢键3.3.在双链在双链在双链在双链DNADNA分子中有分子中有分子中有分子中有A=T，C=G，所以，所以，所以，所以 A+G=C+T 即即即即 嘌呤碱基总数嘌呤碱基总数嘌呤碱基总数嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数嘧啶碱基总数嘧啶碱基总数嘧啶碱基总数 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？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。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（）（）（）

9、（）规律概括：规律概括：在在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设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2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可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C

10、A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1或或A+G/A+T+G+C=50%A+G/A+T+G+C=50%或或A%=50%-G%A%=50%-G%（P23P23导学案第导学案第2 2题）题）A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链例题例题1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，GG占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，。所以，A=50%23%=27%A=50%23%=27%双链双链DNADNA分

11、子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任何等于其中任何一条链一条链的的A+T/G+CA+T/G+C。A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1GG1 1+C+C1 1A A2 2+T+T2 2G G 2 2+C+C2 2=规律：互补碱规律：互补碱 基和之比相等基和之比相等例：某例：某DNA分子中，当分子中，当A+T/G+C在一单链中为在一单链中为0.4时，在时，在其互补链中这个比例是：其互补链中这个比例是：0.4（P24P24导学案第导学案第3 3题）题）双链双链DNADNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中非互补碱基和之非互补碱基和之比比互为倒数互为倒数。DNADN

12、A分子中分子中A+A+G G/T T+C+C之比相等。之比相等。(P24(P24导导学案第学案第4 4题）题）A A1 1+G+G1 1T T1 1+C+C1 1 =a=aT T2 2+C+C2 2A A2 2+G+G2 2 =1/a=1/a 例题例题2 2、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，上述比例在其互补链和整个，上述比例在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 1;2.5 1;A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链

13、 双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数的百分比等于其中任分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中何一条链中A+TA+T占该链碱基总数的百分占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链比，其中任何一条链A+TA+T是整个是整个DNADNA分分子子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+CA A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1A A1 1+T+T1 1=A A2 2+T+T2 2+G+G2 2 +C+C2 2A A2 2+T+T2 2=A A1 1+T+T1 1（A+TA+T）1 12 2=A A2 2 +T+T2

14、 2A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链 例题例题3 3、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中一条链上，其中一条链上G G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。求另一条链上。求另一条链上G G占占其所在链碱基总数的百分含量。其所在链碱基总数的百分含量。24%24%（G+CG+C）1 12 2GG1 1+C+C1 1G G2 2+C+C2 2=A AT=54%G+C=46%T=54%G+C=46%G1G1A

15、A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1=22%例题例题3 3、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中一条链上，其中一条链上G G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。求另一条链上。求另一条链上G G占其所占其所在链碱基总数的百分含量。在链碱基总数的百分含量。整链中A+T占54%，则整链中碱基对A=T和T=A共占54%,一条链G占22%，则碱基对G=C占22%，剩下的是C=G，占100-54-22=24，则互补链上G占24%.A AT=54%G+C=46%T=54%G+C=46%G1G1

16、A A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1=22%DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算1.某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22，那么，胞嘧啶的分子数占（）A11 B22 1.C28 D44(C)DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算3、若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为（）A、a B、1/a C、1 D、11/a4、若DNA分子中一条链的碱基摩尔比为ACGT11.522.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔比为A 54 B 43 C 32 D 52(A)（B）DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算2、根据碱基互补配对原则，在AG时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（）(C)5.某双链某双链DNA分子中，（分子中，（A+T）/（G+C）=1.5 则它的则它的C占全部碱基的：占全部碱基的：A.20%B.25%C.30%D.35%A.20%6、由、由120个碱基组成的个碱基组成的DNA分子片段，可因碱分子片段，可因碱基对组成和序列的不同，而形成具有不同遗传基对组成和序列的不同，而形成具有不同遗传信息的信息的DNA分子，其种类数最多可达分子，其种类数最多可达 A.4120 B.1204 C.460 D.604C.460