3.2 DNA分子的结构 ppt课件-2023新人教版(2019)《高中生物》必修第二册.pptx
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1、复习提问复习提问1.1.肺炎链球菌的类型?肺炎链球菌的类型?S S型细菌和型细菌和R R型细菌的区别?型细菌的区别?2 2.对遗传物质的探索历程中三大经典实验的科学家及结论分别是?对遗传物质的探索历程中三大经典实验的科学家及结论分别是?3 3.注射加热后杀死的注射加热后杀死的S S型活菌和型活菌和R R型活菌后小鼠的数量变化?细菌数量变化?型活菌后小鼠的数量变化?细菌数量变化?4 4.艾弗里实验设计的思路?艾弗里实验设计的思路?5 5.噬菌体侵染细菌实验用到的的技术是?噬菌体侵染细菌实验用到的的技术是?3232P P分别标记的物质是?怎样标记噬分别标记的物质是?怎样标记噬菌体?保温、搅拌、离心
2、的目的分别是?上清液和沉淀物中的物质分别是?菌体?保温、搅拌、离心的目的分别是?上清液和沉淀物中的物质分别是?6.6.3232P P组实验中保温过长、过短的实验现象?组实验中保温过长、过短的实验现象?3535S S组实验中搅拌不充分呢?组实验中搅拌不充分呢?7 7.如何理解如何理解“DNA“DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”?遗传物质应具备的条件遗传物质应具备的条件:1.1.在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己,使得前后代具使得前后代具有一定的连续性有一定的连续性;2.2.能够指导蛋白质合成能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢的
3、过程从而控制生物的性状和新陈代谢的过程;3.3.具有贮存大量遗传信息的潜在能力具有贮存大量遗传信息的潜在能力;4.4.结构比较稳定结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能而且突变以后还能继续复制继续复制,并能遗传给后代。并能遗传给后代。某人进行了以下4个实验:用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌;用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,经过一段时间后离心,以上4个实验中放射性的主要位置依次是:。沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 29 29(1010分)分)根据遗传物质的化学
4、组成,可将病毒分为根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNARNA病病毒和毒和DNADNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出病毒的类型,简要写出(1 1)实验思路)实验思路(2 2)预期
5、实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)的甲、乙两个组)(2017-全国新课标卷全国新课标卷)思路思路甲组:将宿主细胞培养在含有甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后的培养基中,之后接种新病接种新病毒毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后的培养基中,之后接种新接种新病毒病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。培养一段时间后收集病毒病监测其
6、放射性。结果及结论结果及结论若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNARNA病毒;反之为病毒;反之为DNADNA病毒。病毒。【思考】以下噬菌体侵染细菌实验中,子代的标记情况?若用32P和35S标记病毒而细菌未被标记,只在子代病毒的DNA中有32P标记。若用32P和35S标记细菌而病毒未被标记,在子代病毒的DNA和蛋白质外壳中均有标记元素。若用C、H、O、N标记病毒而细菌未被标记,只在子代病毒的DNA中有标记元素。若用C、H、O、N标记细菌而病毒未被标记,子代病毒的DNA和蛋白质外壳中均有标记元素。学习目标:掌握DNA分子结构的主要特点1.组成元素:_2.
7、基本单位:_3.脱氧核苷酸的组成、结构简图及种类:脱氧核糖含氮碱基磷酸C、H、O、N、P脱氧核糖核苷酸腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸AGCT氢键ATGC4.DNA分子的平面结构(1)DNA由脱氧核苷酸长链构成。DNA分子水解产物:DNA分子水解产物:4种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、4种碱基(2)DNA水解产物:磷酸二酯键威尔金斯、富兰克林提供DNA衍射图谱DNA以四种脱氧核苷酸为基本单位(其碱基分别为A、T、G、C)沃森、克里克推出DNA分子呈现螺旋结构尝试构建模型磷酸-脱氧核糖骨架在外,碱基在内,相同碱基进
8、行配对查哥夫提出DNA分子中A=T、G=C重建模型构建DNA双螺旋模型错误-DNA双螺旋结构模型1、构建者:。2、构建过程:沃森和克里克DNA分子的立体结构 1962年,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。HH(1)DNA分子由两条单链组成,按 的方式盘旋成双螺旋结构。反向平行 1254355335-端5-端3-端3-端HH(2)DNA分子中的 和 交替连接,排列在外侧,构成;排列在内侧。脱氧核糖 磷酸碱基(3)两条链上的碱基通过 连结起来,形成 ,并且具有一定规律:A一定与 配对,G一定与 配对,这种一一对应关系称作 。【注意】1.氢键形成:自然形成;氢键
9、断裂:解旋酶、加热。2.氢键越多越稳定,GC比例越多,DNA分子的热稳定性越高氢键碱基对TC碱基互补配对原则2个氢键3个氢键3,5-磷酸二酯键练习:如图表示两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连,其中正确的是()ACTATG思考:1.图中可以代表一个脱氧核苷酸的是哪种符号组合?2.磷酸基团数目 脱氧核糖数目 碱基数目 脱氧核苷酸数目3.一个DNA片段中游离磷酸个数?24.相邻两碱基通过什么相连?氢键;(互补链配对的碱基之间)脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖(单链链上相邻的碱基之间)5.每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连吗?5端3-端3-端5端=3-端的脱氧核糖与1个磷酸相连,其余脱氧核糖与2个磷酸相连。6.在双链
10、DNA分子中氢键的个数?3xG或C+2xA或T四、DNA分子的特性:多样性:特异性:稳定性:碱基互补配对原则保持双链平行,氢键的作用力保持双链的结构牢固.DNA分子碱基对的排列顺序千变万化,最短的一个DNA分子也有4000个碱基对,可能的组合方式可能有 种。特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。440001 1.DNA.DNA的元素组成、基本单位、初步水解产物、彻底水解产物的元素组成、基本单位、初步水解产物、彻底水解产物?2 2.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建者、主要内容双螺旋结构模型的构建者、主要内容?3 3.DNA.DNA分子的特性(分子的特性(3 3个)个),遗传信息蕴藏在遗传信息
11、蕴藏在_,_构成构成了了DNADNA分子的多样性,分子的多样性,_构成了每一个构成了每一个DNADNA分子的特异性分子的特异性4 4.DNA.DNA分子中分子中:单链两个相邻的脱氧核苷酸由单链两个相邻的脱氧核苷酸由_键连接,双链碱基对键连接,双链碱基对之间以之间以_相连,单链中相邻的碱基通过相连,单链中相邻的碱基通过_相连。相连。DNADNA中游离中游离的磷酸基团有的磷酸基团有_个个.5 5.计算:计算:n n个脱氧核苷酸形成的个脱氧核苷酸形成的DNADNA有有_个磷酸二酯键,脱个磷酸二酯键,脱 去去_分子水。分子水。一个一个DNADNA分子中有分子中有n n个碱基对,氢键数范围为个碱基对,氢
12、键数范围为_,若已知碱基,若已知碱基A A数数目为目为m m,则氢键数为,则氢键数为_;若碱基若碱基C C数为数为p p,则,则DNADNA氢键数为氢键数为_。6.6.n n个碱基对构成的个碱基对构成的DNADNA分子最多有分子最多有_种,若一条链中种,若一条链中A:T:C:G=1A:T:C:G=1:2 2:3 3:4 4,可构成的,可构成的DNADNA的种类的种类_。(增多或减少)。(增多或减少)在双链在双链DNADNA中中,根据,根据碱基互补配对原则:碱基互补配对原则: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(DNA(DNA双链双链)A=TA=T,G=CG=C,(两条链两条
13、链不互补的碱基不互补的碱基之和相等之和相等)(A+GA+G)或()或(A+C)A+C)或或(T+G)(T+G)或(或(T+C)/T+C)/(A+T+G+CA+T+G+C)=1/21/2规律一规律一:在双链在双链DNADNA中,任意两个不互补碱基之和中,任意两个不互补碱基之和相等相等,并为碱基总数的,并为碱基总数的50%50%(1/21/2)A+G=T+C A+G=T+C A+C=T+G A+C=T+G(嘌呤数嘌呤数=嘧啶数嘧啶数)T+CT+C=1 1 A+GA+G(非配对碱基之和非配对碱基之和比值为比值为1 1)A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链1 21 2A1T2T1A2G
14、1C2C1G2DNADNA双链双链1 21 2例例1 1:某某双链双链DNADNA的分子中,鸟嘌呤的分子的分子中,鸟嘌呤的分子数占碱数占碱基总数基总数的的22%22%,那么胸腺嘧啶的分子,那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的数占碱基总数的()()A A、22%B22%B、28%28%C C、78%78%D D、50%50%B B例例2 2: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
15、B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单链单链AUGCRNARNA例例3 3:某生物鸟嘌呤:胞嘧啶某生物鸟嘌呤:胞嘧啶=3:1=3:1,则该生物不可能是(则该生物不可能是()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 C含有单链,嘌呤数量一定不等于嘧啶数量吗?含有单链,嘌呤数量一定不等于嘧啶数量吗?存在单链结构时,存在单链结构时,可能可能是嘌呤是嘌呤=嘧啶嘧啶也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;若嘌呤若嘌呤嘧啶,则必然有单链结构存在;嘧啶,则必然有单链结构存在;A
16、+TA+TA+T+G+CA+T+G+C=A A2 2+T+T2 2+G+G2 2+C+C2 2A A2 2+T+T2 2=A A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1A A1 1+T+T1 1=m%m%m%m%m%m%规律二:规律二:双链双链DNADNA中互补碱基和与碱基总数之比,中互补碱基和与碱基总数之比,与任意一条链的这种与任意一条链的这种比值相等比值相等。A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链1 21 2(A A1 1+T+T1 1)%=(A%=(A2 2+T+T2 2)%=(A+T)%=(A+T)%A+TA+TG+CG+CA A2 2+T+T2 2G G2 2+
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