（新教材）2019新人教版高中生物必修二复习课第3章 基因的本质ppt课件.pptx

1、1 1DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质一、肺炎链球菌的转化实验一、肺炎链球菌的转化实验菌落菌落荚膜荚膜致病性致病性S S型菌型菌R R型菌型菌 1.1.实验实验者：者：2.2.实验实验材料：材料：格里菲思格里菲思小鼠小鼠、两种肺炎链球菌、两种肺炎链球菌光滑光滑粗糙粗糙有有没有没有有致病性，可使人和有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡发败血症死亡无致病性无致病性（一）格里菲思的肺炎链球菌（一）格里菲思的肺炎链球菌（体内体内）转化实验转化实验3.3.肺炎链球菌肺炎链球菌（体内体内）转化实验过程转化实验过程R R型活细菌不会使小鼠死亡，型活细菌不会使小鼠死亡

2、，S S型活细菌型活细菌使小鼠死亡使小鼠死亡对比一、二组对比一、二组的实验现象，说的实验现象，说明了什么？明了什么？对比二、三组对比二、三组的实验现象，说的实验现象，说明了什么？明了什么？对比二、三、四组对比二、三、四组的实验现象，说的实验现象，说明了什么？明了什么？小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分小鼠死亡，从小鼠体内分离出离出S型活细菌型活细菌小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分小鼠死亡，从小鼠体内分离出离出S型活细菌型活细菌4.4.肺炎链球菌肺炎链球菌（体内体内）转化实验结果分析转化实验结果分析加热致死的加热致死的S S型细菌失去了活性，无致病性型细菌失去了活性，无致病性已

3、加热致死的已加热致死的S S型细菌可以促使型细菌可以促使R R型活细菌转化为型活细菌转化为S S型活细菌型活细菌4.4.肺炎链球菌（肺炎链球菌（体内体内）转化实验特别说明转化实验特别说明1.1.格里菲思格里菲思只是说明存在转化现象只是说明存在转化现象，并没有对原因作出解，并没有对原因作出解释，因此格里菲思并释，因此格里菲思并没有证明存在转化因子没有证明存在转化因子，更没有证明更没有证明转化因子的化学本质是什么转化因子的化学本质是什么，实际上转化因子的概念是艾，实际上转化因子的概念是艾弗里团队提出来的；弗里团队提出来的；2.2.第四组实验中也能分离出第四组实验中也能分离出R R型菌，型菌，转化的

4、只是部分转化的只是部分，R R型型菌依然存在菌依然存在3 3. .转化实质是一种特殊的转化实质是一种特殊的基因重组基因重组； 在在证明证明DNADNA或蛋白质或蛋白质或其他物质是遗传物质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？的实验中最关键的设计思路是什么？ 必须必须将蛋白质、其他物质与将蛋白质、其他物质与DNADNA分开，单独、直接分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质；遗传物质； 但是当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质，但是当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质，因此，可以通过因此，可以通过酶解法，将物质一个个的排除，酶

5、解法，将物质一个个的排除，通通过观察剩余提取物的转化活性来寻找过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子，转化因子，这这就是实验设计的就是实验设计的“减法原理减法原理”（课本（课本P46P46）在对照实验中，控制自变量可以采用在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原加法原理理”或或“减法原理减法原理”；与常态比较，与常态比较，人为去除某种影响因素人为去除某种影响因素的称为的称为“减减法原理法原理”；例如，艾弗里的肺炎例如，艾弗里的肺炎链球菌（体外）转化实验，链球菌（体外）转化实验，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNADNA是遗传物质；是遗

6、传物质；与常态比较，与常态比较，人为增加某种影响因素人为增加某种影响因素的称为的称为“加法原理加法原理”；例如，例如，“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”的的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加加FeCl3FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理加法原理”与常态比较；与常态比较；课本课本P46（二二）艾弗里的肺炎链球菌）艾弗里的肺炎链球菌（体外体外）转化实验转化实验1.1.实验实验者：者：2.2.实验实验材料：材料：艾弗里艾弗里培养基培养基R R型活细菌、型活细菌、

7、S S型细菌的细胞提取物、型细菌的细胞提取物、蛋白酶、蛋白酶、RNARNA酶、酯酶、酶、酯酶、DNADNA酶酶* *如何获得细胞提取物？如何获得细胞提取物？* *提取物中含有什么？提取物中含有什么？将加热致死的将加热致死的S S型细菌破碎型细菌破碎细胞细胞提取物中去除大部分糖类、蛋白质和脂质，提取物中去除大部分糖类、蛋白质和脂质，主要含有少量蛋白质、脂质、主要含有少量蛋白质、脂质、RNARNA以及以及DNADNA；3.3.艾弗里肺炎链球菌艾弗里肺炎链球菌（体外体外）转化实验过程转化实验过程 只有当只有当DNA酶将酶将DNA破坏，转化才无法进行，破坏，转化才无法进行，证明了证明了S型型细菌的细菌

8、的DNA使使R型细菌发生了转化，而型细菌发生了转化，而S型细菌的其他物质不型细菌的其他物质不能使能使R型细菌发生转化；型细菌发生转化；R型、型、S型型R型、型、S型型R型、型、S型型 R型、型、S型型R型型4.4.艾弗里肺炎链球菌艾弗里肺炎链球菌（体外体外）转化实验结果分析转化实验结果分析5.5.艾弗里肺炎链球菌艾弗里肺炎链球菌（体外体外）转化实验结论转化实验结论结论：结论：DNA才是使才是使R型细菌产生稳定遗传变化的型细菌产生稳定遗传变化的物质物质；6.6.艾弗里肺炎链球菌艾弗里肺炎链球菌（体外体外）转化实验说明转化实验说明1.1.艾弗里艾弗里的体外转化的体外转化实验实验既证明既证明了了DN

9、ADNA是遗传物质是遗传物质，同时，同时证证明了蛋白质等不是明了蛋白质等不是遗传物质遗传物质；2.2.被转化的被转化的R R型菌只是少量型菌只是少量，在培养后既有，在培养后既有R R型细菌又有型细菌又有S S型型细菌的培养基中，细菌的培养基中，R R型菌的菌落占多数；型菌的菌落占多数；在转化实验中，所有的在转化实验中，所有的R R型细菌都被转化为型细菌都被转化为S S型细菌的型细菌的( () )随堂练习随堂练习 拓展拓展 两个转化两个转化实验中的转化效率都很低，只是少部分实验中的转化效率都很低，只是少部分R R型细菌被转化型细菌被转化成成S S型细菌型细菌；两两个转化实验结果中，个转化实验结果

10、中，R R型菌始终存在；型菌始终存在；转化产生的转化产生的S S型细菌可以遗传下去型细菌可以遗传下去，通过繁殖增加数量；，通过繁殖增加数量；体内实验细菌数量变化曲线体内实验细菌数量变化曲线体外实验细菌数量变化曲线体外实验细菌数量变化曲线1.在肺炎链球菌转化实验中，将在肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热致死的型活细菌与加热致死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在小鼠体内出型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在小鼠体内出现的细菌类型有现的细菌类型有()有毒的有毒的R型活细菌型活细菌 无毒的无毒的R型活细菌型活细菌有毒的有毒的S型活细菌型活细菌 无毒的无毒的S型活细菌型活细菌A B C

11、D2.2.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是 （）（） A. 加热杀死的加热杀死的S型细菌中型细菌中DNA全部失去活性全部失去活性B. 加热杀死的加热杀死的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化型细菌能使小鼠的体细胞发生转化C. 加入加入S型细菌的型细菌的DNA后，只有部分后，只有部分R型细菌转化成了型细菌转化成了S型型细菌细菌D. 在转化过程中，加热杀死的在转化过程中，加热杀死的S型细菌中的型细菌中的DNA没有进入没有进入R型活细菌型活细菌随堂练习随堂练习B BC C典例剖析典例剖析某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,

12、 ,进行了以下进行了以下4 4个实验个实验: :S S型细菌的型细菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入R R型细菌型细菌注射到小鼠体内注射到小鼠体内R R型细菌的型细菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入S S型细菌型细菌注射到小鼠体内注射到小鼠体内R R型细菌型细菌+DNA+DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S S型细菌的型细菌的DNADNA注射注射到小鼠体内到小鼠体内S S型细菌型细菌+DNA+DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R R型细菌的型细菌的DNADNA注射注射到小鼠体内到小鼠体内以上以上4 4个实验中小鼠存活的情况依次是个实验中小鼠存活的情况

13、依次是( () )A.A.存活存活, ,存活存活, ,存活存活, ,死亡死亡B.B.存活存活, ,死亡死亡, ,存活存活, ,死亡死亡C.C.死亡死亡, ,死亡死亡, ,存活存活, ,存活存活D.D.存活存活, ,死亡死亡, ,存活存活, ,存活存活D D只有只有DNADNA，没有致病性，没有致病性 艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验于艾弗里实验中无法真正提取中无法真正提取出出的纯的纯DNA来进一步来进一步验证遗传物质就是验证遗传物质就是DNADNA，因此，因此，仍有人对实验结论，仍有人对实验结论表示表示怀疑怀疑 那么，有没有那么，有没有比

14、细菌更为简单的实验比细菌更为简单的实验材料，还能够把蛋白质和材料，还能够把蛋白质和DNADNA彻底分开？彻底分开？拓展拓展二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验（一）（一）T2T2噬菌体简介噬菌体简介头部和尾部外壳都头部和尾部外壳都是由是由蛋白质蛋白质构成，构成，头部内部含有头部内部含有DNA；T2噬菌体的化学组噬菌体的化学组成中，成中，60%是蛋白是蛋白质，质，40%是是DNAT2噬菌体的噬菌体的宿主为宿主为大肠杆菌大肠杆菌，用，用培养培养基和其他非宿主细基和其他非宿主细胞无法培养胞无法培养T2噬菌体噬菌体无无细胞结构，细胞结构，是一种是一种DNA病毒病毒噬菌体必须寄生噬菌体必须寄

15、生在在活的宿主细胞活的宿主细胞中才能进行增殖中才能进行增殖*噬菌体增殖过程中需要的噬菌体增殖过程中需要的原料原料（氨基酸、脱氧核苷酸等）、（氨基酸、脱氧核苷酸等）、酶酶、蛋白质合成、蛋白质合成场所（场所（核糖体核糖体），），均由宿主大肠杆菌提供均由宿主大肠杆菌提供，噬菌体，噬菌体自身仅提供最初的遗传物质自身仅提供最初的遗传物质（二）噬菌体侵染细菌的过程（二）噬菌体侵染细菌的过程释放释放吸附吸附注入注入合成合成组装组装包括包括DNA的复制的复制和蛋白质的合成和蛋白质的合成最初噬菌体的蛋白质最初噬菌体的蛋白质外壳始终留在外面外壳始终留在外面（三）噬菌体侵染细菌实验（三）噬菌体侵染细菌实验C C、H

16、 H、O O、N N、P P1.1.实验者：实验者： 实验材料：实验材料： 研究方法：研究方法：赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯T2T2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌同位素标记法同位素标记法2.2.实验设计思路：实验设计思路：用用放射性同位素放射性同位素分别标记分别标记DNADNA和蛋白质和蛋白质，直接地、单独地去观察它们的作用直接地、单独地去观察它们的作用（1 1）标记什么？）标记什么？DNADNA蛋白质蛋白质C C、H H、O O、N N、S S该方法是为了该方法是为了区分区分DNADNA和和蛋白质；蛋白质；不能标记共有元素不能标记共有元素：C C、H H、O O、N N；同一个噬菌体不能同时标

17、记同一个噬菌体不能同时标记P P和和S S磷酸基团磷酸基团R R基基（2 2）如何标记？（高考题考查过）如何标记？（高考题考查过）P的放射性同位素为的放射性同位素为_，S的放射性同位素为的放射性同位素为_标记大肠杆菌标记大肠杆菌标记标记T2噬菌体噬菌体:大肠杆菌大肠杆菌+含含35S的培养基的培养基含含32P的培养基的培养基含含35S的大肠杆菌的大肠杆菌含含32P的大肠杆菌的大肠杆菌T2噬菌体噬菌体+含含35S的大肠杆菌的大肠杆菌含含32P的大肠杆菌的大肠杆菌含含35S的的T2噬菌体噬菌体含含32P的的T2噬菌体噬菌体首先在首先在分别分别含有放射性同位素含有放射性同位素32P和放射性同位素和放射

18、性同位素35S的培养基的培养基中中培养大肠杆菌培养大肠杆菌用上述用上述大肠杆菌培养大肠杆菌培养T2噬菌体噬菌体，得到，得到蛋白质含有蛋白质含有35S或或DNA含含有有32P标记的噬菌体标记的噬菌体3232P P3535S S3.3.实验过程实验过程（未标记）（未标记）高高低低低低高高上清液中有什么？上清液中有什么？沉淀物中有什么？沉淀物中有什么？搅拌的目的是什么？搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？离心的目的是什么？质量较轻的质量较轻的T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒（以及未进入细菌的（以及未进入细菌的蛋白质外壳蛋白质外壳）被侵染的大肠杆菌被侵染的大肠杆菌（内部还有（内部还有新产生的子代噬菌体新产生的

19、子代噬菌体）使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离让上清液中析出质量较轻的让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌4.4.实验结果分析实验结果分析 噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，DNA进入到了宿主细胞内，进入到了宿主细胞内，蛋白质外壳仍留在细胞外；蛋白质外壳仍留在细胞外； 子代噬菌体的性状是子代噬菌体的性状是通过亲代的通过亲代的DNA遗传的遗传的；5.5.实验结论实验结论 DNA是噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质亲代噬菌体亲代噬菌体上清液上清液( (主要是主要是噬菌体外壳噬

20、菌体外壳) )沉淀物沉淀物( (主要是主要是被被侵染的大肠杆菌侵染的大肠杆菌) )细菌裂解释放出的子代细菌裂解释放出的子代噬菌体有无放射性噬菌体有无放射性3535S S- -蛋白质蛋白质3232P P- -DNADNA放射性高放射性高放射性低放射性低没有检测到没有检测到3535S S放射性低放射性低放射性高放射性高检测到检测到3232P P6.6.实验误差分析实验误差分析A A. . 3535S S标记标记的一组的一组，为什么沉淀中出现了放射性？，为什么沉淀中出现了放射性？B.B. 3232P P标记标记的一组的一组，为什么上清液中出现了放射性？，为什么上清液中出现了放射性？搅拌不充分，仍有少

21、量含搅拌不充分，仍有少量含3535S S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面a. a. 保温时间过短保温时间过短，部分噬菌体，部分噬菌体DNADNA还未侵染到细菌细胞内；还未侵染到细菌细胞内；b. b. 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖，后子代噬菌体释放增殖，后子代噬菌体释放出来；出来；相相同同点点不不同同点点方方法法及及结结论论不不同同肺炎链球菌体外肺炎链球菌体外转化实验转化实验噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌实验实验噬菌体噬菌体侵染细菌的实验与肺炎链球侵染细菌的实验与肺炎链球菌体外转化菌体外转化实验的比较实验的比较：设计思路相同设

22、计思路相同：均设法使：均设法使DNADNA和蛋白质分开，和蛋白质分开，单独处理单独处理，观察它们各自的作用观察它们各自的作用都遵循了都遵循了对照原则对照原则；都能证明都能证明DNADNA是遗传物质是遗传物质用用酶解法酶解法特异性特异性分别分别去除一种物质去除一种物质与与R R型菌混合培养型菌混合培养鉴定（人为）鉴定（人为）既证明了既证明了DNADNA是遗传物质，又证明是遗传物质，又证明了蛋白质不是遗传物质了蛋白质不是遗传物质用用同位素标记法同位素标记法分别分别标记标记DNADNA和蛋白和蛋白质的特征元素质的特征元素（3232P P和和3535S S）只证明了只证明了DNADNA是遗传物质，没有

23、证明是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质用用3232P P标记的噬菌体侵染时，子代噬菌体的标记的噬菌体侵染时，子代噬菌体的DNADNA全部带标记吗？全部带标记吗？子代噬菌体的蛋白质全部没有标记吗？子代噬菌体的蛋白质全部没有标记吗？只有部分只有部分DNADNA带有标记，带有标记，（即包含亲代噬菌体模板链的（即包含亲代噬菌体模板链的DNADNA）蛋白质全部没有标记蛋白质全部没有标记子代噬菌体的子代噬菌体的DNADNA和蛋白质均不带标记和蛋白质均不带标记用用3535S S标记的噬菌体侵染时，子代噬菌体的标记情况是什么样的？标记的噬菌体侵染时，子代噬菌体的标记情况是什么样的？只有只

24、有DNADNA是遗传物质吗是遗传物质吗 ？烟草花叶病毒烟草花叶病毒下面这些生物的遗传物质是什么？下面这些生物的遗传物质是什么？SARSSARS病毒病毒新型冠状病毒新型冠状病毒HIVHIV病毒病毒三、三、DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 有些有些病毒，只有两种成分：病毒，只有两种成分：蛋白质和蛋白质和RNARNA，比如，烟草花叶病毒和比如，烟草花叶病毒和SARSSARS病毒，病毒，这这类病毒的类病毒的遗遗传物质是传物质是RNARNA；* * * * * *因为绝大多数生物的遗传物质因为绝大多数生物的遗传物质是是DNADNA，所以说，所以说DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质生

25、物生物细胞生物细胞生物非细胞生物非细胞生物原核生物原核生物真核生物真核生物DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒DNADNA是遗传物质是遗传物质RNARNA遗传物质遗传物质DNADNA是主要是主要的遗传物质的遗传物质酵母菌酵母菌的遗传物质主要是的遗传物质主要是DNA()细菌的遗传物质是细菌的遗传物质是RNA()病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是DNA或或RNA()艾滋病病毒的遗传物质是艾滋病病毒的遗传物质是DNA或或RNA()噬菌体侵染实验证明噬菌体的遗传物质主要是噬菌体侵染实验证明噬菌体的遗传物质主要是DNA （ ）细胞质中的遗传物质是细胞质中的遗传物质是RNA （ ）随堂练习随堂练习-判断

26、判断 如果你是科学家，请设计如果你是科学家，请设计实验探究烟草实验探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？花叶病毒的遗传物质是什么？背景知识：背景知识：烟草花叶烟草花叶病毒病毒TMVTMV是由是由RNA和和蛋白质蛋白质组成的，在感组成的，在感染烟草时，会出现致染烟草时，会出现致病病斑斑课堂延伸课堂延伸实验思路：实验思路：从烟草花叶病毒中提取出从烟草花叶病毒中提取出RNARNA和蛋白质，分别和蛋白质，分别注入注入烟草，烟草，看烟草是否患病，能使烟草患病的即烟草花叶病毒的遗看烟草是否患病，能使烟草患病的即烟草花叶病毒的遗传物质传物质根据下列图片，设计实验探究根据下列图片，设计实验探究TMVTMV的遗传物

27、质是蛋白质的遗传物质是蛋白质还是还是RNARNA，写出实验思路和预期实验结果及结论；，写出实验思路和预期实验结果及结论；实验思路：实验思路：将将TMVATMVA和和TMVBTMVB分别降解分别降解，获得蛋白，获得蛋白A A、RNA ARNA A、蛋白、蛋白B B、RNA BRNA B，将蛋白将蛋白A A和和RNA BRNA B重组重组为病毒为病毒C C，将蛋白将蛋白B B和和RNA ARNA A重组重组为病毒为病毒D D，用两种重组病，用两种重组病毒，毒，分别分别侵染侵染生长状况相同的烟草生长状况相同的烟草的相同部位的相同部位，观察烟草叶片的，观察烟草叶片的患病患病类型类型（观察患病烟草叶中分

28、离出来（观察患病烟草叶中分离出来的的子代病毒类型子代病毒类型）预期结果及结论：预期结果及结论：若病毒若病毒C C和病毒和病毒D D侵染后的叶片，分别与病毒侵染后的叶片，分别与病毒B B和病毒和病毒A A侵染后的侵染后的叶片叶片患病情况患病情况相同（分离出来的子代病毒分别是相同（分离出来的子代病毒分别是TMVBTMVB和和TMVATMVA），），则遗传物质是则遗传物质是RNARNA；若病毒若病毒C C和病毒和病毒D D侵染后的叶片，分别与侵染后的叶片，分别与病毒病毒A A和病毒和病毒B B侵染侵染后的后的叶片患病情况相同（分离出来的子代病毒分别是叶片患病情况相同（分离出来的子代病毒分别是TMVA

29、TMVA和和TMVBTMVB），），则遗传物质则遗传物质是蛋白质；是蛋白质；2 2DNADNA的结构的结构威尔金斯威尔金斯沃沃森森和和克克里里克克查哥夫查哥夫一、一、DNADNA双螺旋结构模型的双螺旋结构模型的构建构建DNADNA模型构建中重大贡献的科学家模型构建中重大贡献的科学家富兰克林富兰克林DNADNA衍射图谱衍射图谱1.模型名称模型名称DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型2.模型构建者模型构建者1953年，美国生物学家年，美国生物学家沃森沃森和英国物理学家和英国物理学家克里克克里克3.构建依据构建依据（1）DNA是以是以4种种脱氧核苷酸脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，为单位连接而成的长链

30、，这这4种脱氧核苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基种碱基；（2）威尔金斯和富兰克林获得的）威尔金斯和富兰克林获得的DNA衍射图谱衍射图谱；（3）查哥夫发现在）查哥夫发现在DNA中，中，腺嘌呤的量总是腺嘌呤的量总是等于胸腺等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量；4.构建历程构建历程1953年年，沃森和克里克撰写的，沃森和克里克撰写的核酸的分子结构一核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型脱氧核糖核酸的一个结构模型论文在英国论文在英国自然自然杂志上刊载，引起了极大的杂志上刊载，引起了极大的轰动轰动19621962年年，沃森、克里

31、克和威尔金斯三人因这一研，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖左一：威尔金斯左一：威尔金斯左左三：克里克三：克里克左五：沃森左五：沃森DNADNA的空间（立体）结构的空间（立体）结构DNADNA的平面结构的平面结构ATCGATAGCT氢键氢键磷酸二酯键磷酸二酯键二、二、DNADNA的结构的结构ATGATACT5353含氮碱基含氮碱基OCH2HHOHHHH磷酸磷酸基团基团12345脱氧核糖上与脱氧核糖上与碱基碱基相连的的碳叫做相连的的碳叫做_，与与磷酸基团磷酸基团相连的碳叫做相连的碳叫做_；1-C5-CDNA 的一条单链具有两

32、个末端，一端有的一条单链具有两个末端，一端有一个一个游离的磷酸基团游离的磷酸基团，这一端称为，这一端称为_，另一端有一个另一端有一个羟基羟基（-OH），称作），称作_；.5-端端3-端端DNA的两条单链的走向的两条单链的走向_，从双链，从双链的的一端一端起始，一条单链是从起始，一条单链是从5-端到端到3-端端的，另一条则是从的，另一条则是从_；相反相反3-端到端到5-端的端的（一）（一）DNADNA的双螺旋结构的主要特点的双螺旋结构的主要特点ATCGATAGCT53531.DNA是由是由_条单链组成的，条单链组成的，这两条链按这两条链按_的方式的方式盘旋成双螺旋结构；盘旋成双螺旋结构；两两反向

33、平行反向平行（一）（一）DNADNA的双螺旋结构的主要特点的双螺旋结构的主要特点ATCGATAGCT53532.DNA中的中的_和和_交替连接，排列在交替连接，排列在_侧，侧，构成构成_；碱碱基排列在基排列在_侧；侧；脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸外外基本骨架基本骨架内内（一）（一）DNADNA的双螺旋结构的主要特点的双螺旋结构的主要特点ATCGATAGCT53533.两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过_连接成连接成_，并且碱基配，并且碱基配对具有一定的规律：对具有一定的规律：氢键氢键碱基对碱基对TCA一定与一定与_配对配对；G一定与一定与_配对配对；（一）（一）DNADNA的双螺旋结构的主要特点

34、的双螺旋结构的主要特点ATCGATAGCT5353*碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：碱基之间这种碱基之间这种_的关的关系，叫做碱基互补配对原则；系，叫做碱基互补配对原则；一一对应一一对应A A（腺嘌呤（腺嘌呤）T T（胸腺嘧啶）（胸腺嘧啶）G G（鸟嘌呤）（鸟嘌呤）C C（胞嘧啶）（胞嘧啶）* * * *氢键越多越稳定氢键越多越稳定所以所以_比例越多，比例越多，DNADNA分子的热稳定性越高分子的热稳定性越高GCGC碱基对碱基对一条一条DNADNA单链的序列是单链的序列是5-GATACC-35-GATACC-3，那么它的互补链的序列是（那么它的互补链的序列是（ ）A.A.5-CTATGC-

35、35-CTATGC-3B.B.5-GATACC-35-GATACC-3C.C.5-GGTATC-35-GGTATC-3D.D.5-CCATAG-35-CCATAG-3随堂练习随堂练习C C（二）（二）DNADNA的特性的特性ATCGATAGCT53531.稳定性稳定性（1 1）外部稳定外部稳定的的基本基本骨架骨架磷磷酸和酸和脱氧核糖脱氧核糖交替连接交替连接形成形成；（2 2）内部碱基对稳定内部碱基对稳定通过通过氢氢键键连接连接，严格遵循碱基互补配对原严格遵循碱基互补配对原则，则，加强稳定性加强稳定性；（3 3）空间结构稳定空间结构稳定规则的双规则的双螺旋螺旋结构结构；（二）（二）DNADNA的

36、特性的特性ATCGATAGCT53532.多样性（课本多样性（课本P59）DNADNA中中碱碱基排列顺序基排列顺序千变万化千变万化；（若有若有n n对碱对碱基基，则则DNADNA储存的遗传储存的遗传信息信息可用可用_表示表示）4 4n n现学现用：现学现用：在在生物体内，一个最短生物体内，一个最短DNADNA分子也分子也大约大约有有8 8000000个碱个碱基基，则这样的，则这样的DNADNA分子碱基排列顺序有分子碱基排列顺序有_种可能；种可能；4 44000400080008000个碱基个碱基=4000=4000个碱基对个碱基对=4000=4000对碱基对碱基多样性主要跟碱基的排列顺序有关，

37、几乎与碱基的种多样性主要跟碱基的排列顺序有关，几乎与碱基的种类无关，因为类无关，因为几乎所有的几乎所有的DNA都含有所有的四种碱基都含有所有的四种碱基；（二）（二）DNADNA的特性的特性ATCGATAGCT53533.特异性（课本特异性（课本P59）每种每种DNADNA都有都有特定的碱基排列特定的碱基排列顺序顺序；现学现用：现学现用：ATCGATAGCT1.1. 是左边链的是左边链的_端，这一端末端端，这一端末端的基团为的基团为_； 是右边链的是右边链的_端，这一端端，这一端末端末端的基团为的基团为_；3-5-.羟基羟基磷酸基团磷酸基团2.2. 和中，和中，_是真正的脱氧核是真正的脱氧核苷酸

38、，名称是苷酸，名称是_；腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸3.3. 的名称是的名称是_；一条脱氧核苷酸链片段一条脱氧核苷酸链片段4.4. 一个一个DNA分子分子有有_个游离的磷个游离的磷酸基团，位于两条链的酸基团，位于两条链的_；一一个脱氧核糖上个脱氧核糖上连着连着_个磷个磷酸基团；酸基团；一一个磷酸基团上个磷酸基团上连着连着_个脱个脱氧核糖；氧核糖；一一个脱氧核糖上连着个脱氧核糖上连着_个碱基；个碱基；DNA两条两条链之间相邻链之间相邻的碱基由的碱基由_连接，一连接，一条链中相邻条链中相邻的碱基也是通过的碱基也是通过这个连接的吗这个连接的吗？21或或21或或2氢键氢键脱氧核糖脱氧核糖-磷酸基团

39、磷酸基团-脱氧核糖脱氧核糖15-端端（三）（三）DNADNA分子结构的分子结构的“五四三二一五四三二一”C、H、O、N、P腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸磷酸基团、磷酸基团、脱氧核糖、脱氧核糖、含氮碱基含氮碱基两条脱氧两条脱氧核苷酸链核苷酸链规则的双规则的双螺旋结构螺旋结构DNADNA初步水解产物有初步水解产物有_种；种；分别是分别是_；DNADNA彻底水解产物有彻底水解产物有_种；种；分别是分别是_；腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶

40、脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸46磷酸基团、脱氧核糖、含氮碱基（磷酸基团、脱氧核糖、含氮碱基（4种）种）B B站视频演示站视频演示三、碱基互补配对原则相关计算三、碱基互补配对原则相关计算碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：A A（腺嘌呤（腺嘌呤）T T（胸腺嘧啶）（胸腺嘧啶）G G（鸟嘌呤）（鸟嘌呤）C C（胞嘧啶）（胞嘧啶）A1T2T1A2G1C2C1G21 1个个A-TA-T碱基对含有碱基对含有2 2个氢键；个氢键；1 1个个G-CG-C碱基对含有碱基对含有3 3个氢键；个氢键；A1T2T1A2G1C2C1G2规律一：规律一：一个一个双链双链DNADNA中，

41、中，A=TA=T、G=CG=C，则，则A+G=T+CA+G=T+C，即，即“嘌呤数嘌呤数= =嘧啶数嘧啶数”；同时还可得同时还可得A+C=G+TA+C=G+T，综上，可总结为，综上，可总结为“任意两个任意两个不互补不互补的碱基的碱基之和恒相等之和恒相等”，且，且为总碱基数一半为总碱基数一半；例例1 1：已知一个含已知一个含150150个磷酸的个磷酸的双链双链DNADNA分子分子中有腺嘌呤中有腺嘌呤2525个，请问此个，请问此DNADNA分子中有多少个胞嘧啶？分子中有多少个胞嘧啶？ 50A1T2T1A2G1C2C1G2规律一：规律一：一个一个双链双链DNADNA中，中，A=TA=T、G=CG=C

42、，则，则A+G=T+CA+G=T+C，即，即“嘌呤数嘌呤数= =嘧啶数嘧啶数”；同时还可得同时还可得A+C=G+TA+C=G+T，综上，可总结为，综上，可总结为“任意两个任意两个不互补不互补的碱基的碱基之和恒相等之和恒相等”，且，且为总碱基数一半为总碱基数一半；例例2 2：某某双链双链DNADNA的分子中，鸟嘌呤的的分子中，鸟嘌呤的分子数占碱分子数占碱基总数基总数的的22%22%，那么胸腺，那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的嘧啶的分子数占碱基总数的A A、22% B22% B、28% 28% C C、78% 78% D D、50%50%BA1T2T1A2G1C2C1G2规律一：规律一：一个一个双

43、链双链DNADNA中，中，A=TA=T、G=CG=C，则，则A+G=T+CA+G=T+C，即，即“嘌呤数嘌呤数= =嘧啶数嘧啶数”；同时还可得同时还可得A+C=G+TA+C=G+T，综上，可总结为，综上，可总结为“任意两个任意两个不互补不互补的碱基的碱基之和恒相等之和恒相等”，且，且为总碱基数一半为总碱基数一半；例例3 3：双链：双链DNADNA的组成分析表明下列的的组成分析表明下列的相关比值其中有一相关比值其中有一个是个是可变可变的（的（ ）A A、A/T BA/T B、（、（A+TA+T）/ /（G+CG+C）C C、G/C G/C D D、 （A+GA+G）/ /（T+CT+C） B补充

44、：一个补充：一个双链双链DNADNA中，中，A+TA+T与与G+CG+C不一定相等；不一定相等；若在一个生物体若在一个生物体内嘌呤内嘌呤嘧啶是什么原因？嘧啶是什么原因？ATGC有单链结构存在有单链结构存在AUGC例例4 4：某生物鸟嘌呤：胞嘧啶某生物鸟嘌呤：胞嘧啶=3:1=3:1，则该生，则该生物不可能是（物不可能是（ ）A.A.大肠杆菌大肠杆菌B.B.流感病毒流感病毒C.T2C.T2噬菌体噬菌体D.D.人体细胞人体细胞C含有单链结构，含有单链结构， 嘌呤数量一定不等于嘧啶数量吗？嘌呤数量一定不等于嘧啶数量吗？ATGC双链结构下，一定是嘌呤双链结构下，一定是嘌呤=嘧啶，若嘌呤嘧啶，若嘌呤嘧啶，

45、则必然有单链结构存在；嘧啶，则必然有单链结构存在；存在单链结构时，存在单链结构时，可能可能是嘌呤是嘌呤=嘧啶也嘧啶也可能可能是嘌呤是嘌呤嘧啶，关系不确定；嘧啶，关系不确定；AUGC例例5 5：现有一待测核酸样品，经检测后，对现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：碱基个数统计和计算得到下列结果：(A+T(A+T）/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1，根，根据此结果，该样品（据此结果，该样品（ ）A.A.无法确定是无法确定是DNADNA还是还是RNARNAB.B.可确定为双链可确定为双链DNADNAC.C.无法确定是单链

46、无法确定是单链DNADNA还是双链还是双链DNADNAD.D.可确定为单链可确定为单链DNADNACA1T2T1A2G1C2C1G2规律二：规律二：在在DNADNA双链双链中，假设一条单链中，假设一条单链的的不互补碱基和之比不互补碱基和之比A+G/T+CA+G/T+C等于等于m m，则则互补链互补链的的A+G/T+CA+G/T+C的值的值与之互为倒数关系即与之互为倒数关系即1/m1/m；例例6 6：DNADNA的一个单链中（的一个单链中（A+GA+G）/ /（T+CT+C）=0.4,=0.4,上述比例在其互补单链和整上述比例在其互补单链和整个个DNADNA分子中分别是（分子中分别是（ ）A A

47、、0.40.4和和0.5 0.5 B B、2.52.5和和0.4 0.4 C C、2.52.5和和1.0 1.0 D D、0.40.4和和1.01.0CA1T2T1A2G1C2C1G2规律三：规律三：在在DNADNA双链双链中，假设一条单链中，假设一条单链的的互补碱基和之比互补碱基和之比A+T/G+CA+T/G+C等于等于m m，则则互补链互补链的的A+A+T T/G+C/G+C的的值值及及整个整个DNADNA分子分子中中A+T/G+CA+T/G+C的值的值与之相等即与之相等即m m；例例7 7：DNADNA的一个单链中（的一个单链中（A+TA+T）/ /（G+CG+C）=0.4,=0.4,上

48、述比例在其互补单链和整上述比例在其互补单链和整个个DNADNA分子中分别是（分子中分别是（ ）A A、0.40.4和和0.5 0.5 B B、0.40.4和和0.4 0.4 C C、2.52.5和和1.0 1.0 D D、0.40.4和和1.01.0BA1T2T1A2G1C2C1G2规律三：规律三：在在DNADNA双链双链中，假设一条单链中，假设一条单链的的互补碱基和之比互补碱基和之比A+T/G+CA+T/G+C等于等于m m，则则互补链互补链的的A+A+T T/G+C/G+C的的值值及及整个整个DNADNA分子分子中中A+T/G+CA+T/G+C的值的值与之相等即与之相等即m m；例例8 8

49、：在在双链双链DNADNA分子分子中，中，G G和和C C之和占全部之和占全部碱基的碱基的48%48%，其中，其中一条链一条链的的A A占占该链该链碱碱基总数基总数的的24%24%，则另一条链中的，则另一条链中的A A占占该该链链碱碱基总数的百分比基总数的百分比为（为（ ）A A、24% B24% B、26% 26% C C、28% 28% D D、76%76%CA1T2T1A2G1C2C1G2规律三：规律三：在在DNADNA双链双链中，假设一条单链中，假设一条单链的的互补碱基和之比互补碱基和之比A+T/G+CA+T/G+C等于等于m m，则则互补链互补链的的A+A+T T/G+C/G+C的的

50、值值及及整个整个DNADNA分子分子中中A+T/G+CA+T/G+C的值的值与之相等即与之相等即m m；例例9 9：在在双链双链DNADNA分子分子中中，A A与与T T之和占之和占全部碱基总数的全部碱基总数的42%42%，若其中一条链的，若其中一条链的C C占该链碱基总数的占该链碱基总数的24%24%，T T占占30%30%，则，则另一条链上另一条链上C C、T T分别占该链碱基总数分别占该链碱基总数的（的（ ）A A、34% 12%34% 12%B B、42% 12% 42% 12% C C、58% 34% 58% 34% D D、34% 30%34% 30%AA1T2T1A2G1C2C1