3.2DNA的结构 ppt课件(5)-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、2.DNA的结构第三章 基因的本质问题探讨问题探讨 你知道为什么将北京中关村高科技园区的DNA雕塑作为高科技的标志？DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。1951年，鲍林鲍林（1954年诺贝尔化学奖得主）发现蛋白质的长链结构，由此启发：DNADNA是由许多个脱氧核苷是由许多个脱氧核苷酸链连接而成的长链，这酸链连接而成的长链，这4 4种脱氧核苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A A、T T、G G、C4C4种碱基，种碱基，但人们并不清除这四种脱氧核苷酸是如何构成DNA的。腺嘌呤 ANH2NNNN鸟嘌呤 GNNNN

2、NH2胞嘧啶 CNN NH2胸腺嘧啶 TCH3NNDNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 英国生物物理学家维尔金斯维尔金斯和他的同事富兰克林富兰克林运用X射线衍射技术于1951年获得了高质量的DNA衍射图谱。沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础，推算出DNA应该是呈螺旋结构DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克尝试搭建了很多不同的双螺旋和三螺旋模型，但很快被否定。1952年，又从查哥夫那里了解到DNA分子中碱基数量的规律，构建了一个将碱基安排在双螺旋内部，脱氧核糖磷酸骨架排列在外部的模型，在模型中A与T配对，G与C配对，DNA两条链的方向是相反的。

3、结果发现A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系。DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型 沃森和克里克把这个用金属材料制成的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时发现，模型与原型相符。其成果1953年发表在自然杂志上：“核酸的分子结构脱氧核糖核酸的一个结构模型”。DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 1962年沃森、克里克和沃森、克里克和威尔金斯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，DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发

4、展中具有里程碑式的意义。思考讨论（书思考讨论（书P49P49页）页）1.请根据资料思考讨论回答有关DNA结构方面的问题（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？（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？（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA是由两条单链构成的。它的立体结构为：DNA是由两条单链组成，这两条单链按反向平行盘旋成双螺旋结构DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律：A一定与T配对；G一定与C配对思考讨论（书思考讨论（书P4

5、9P49页）页）2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作探究的典范，在科学界传为佳话。它们的这种工作方式给予你哪些启示？要善于利用他人的研究成果与经验；要善于与他人合作、交流，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等；在研究过程中，互相给予鼓励，坚持不懈等DNADNA的结构的结构 两个脱氧核苷酸缩合反应过程两个脱氧核苷酸缩合反应过程 脱氧核苷酸延伸成脱氧核苷酸延伸成DNADNA分子分子 DNADNA的结构的结构 DNA双螺旋结构的特点1.DNA是由两条两条脱氧核苷酸链构成，这两条链按反向反向平行平行方式盘旋成

6、双螺旋结构。2.DNA中的脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸交替排连接排列在外侧，交替排连接排列在外侧，构成基本骨架构成基本骨架；碱基排列碱基排列在内侧。在内侧。DNADNA的结构的结构 平面结构 立体结构3.两条链上的碱基通过氢键氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律。A A一定与一定与T T配对，配对，G G一定与一定与C C配对配对。碱基之间的这种配一一对应的关系叫做碱基互补配对碱基互补配对。DNADNA的结构的结构 4.脱氧核糖上与碱基相连的碳叫1-C，与磷酸基团相连的碳叫5-C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称为5-端，另一端有一个羟基（-OH），称为

7、3-端。DNADNA的两条单的两条单链走向相反，从双链的一端起始，链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从一条单链是从5-5-端到端到3-3-端，另一端，另一条单链则是从条单链则是从3-3-端到端到5-5-端。端。思考讨论（书思考讨论（书P51P51页）页）1.DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？2.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？3.你能够根据DNA的结构特点，设想DNA的复制方式吗？DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序是千变万化的，这就导致DNA能够储存大量的遗传信息。靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面

8、之间相互靠近，形成了碱基对平面垂直方向的相互作用力DNADNA的规律的规律 五四三二一五四三二一五种元素：四种碱基：三种物质：两条长链：一条螺旋：C C、H H、O O、N N、P PA A、T T、G G、C C磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构DNADNA分子中碱基数量计算分子中碱基数量计算1.双链：A=TA=T；C=GC=G2.互补：互补碱基之和的比例在一条及整个DNA中都相同如某链中A+T/G+C=m，互补链及整个DNA中A+T/G+C=mDNADNA分子中碱基数量计算分子中碱基数量计算3

9、.不互补：双链DNA中，不互补碱基之和相等不互补碱基之和相等：A+G=T+C或A+C=T+G；DNA的两条单链中，不互补碱基之和的比值互为倒不互补碱基之和的比值互为倒数数如：一条链中A+G/T+C=a，互补链中A+G/T+C=1/a，而在整个DNA分子中A+G/T+C=1课堂小结课堂小结巩固练习巩固练习1.某DNA片段的结构如图所示，下列叙述正确的是（）A.表示胞嘧啶B.表示腺嘌呤C.表示葡萄糖D.表示氢键 DA与T配对，所以表示的是胸腺嘧啶G与C配对，所以表示的是胞嘧啶表示的是脱氧核糖巩固练习巩固练习2.下列关于DNA结构的描述错误的是（）A每个DNA分子由1条多核苷酸链盘绕而成的螺旋结构

10、B外侧是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的骨架 CDNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对、G与C配对 D DNA的两条链反向平行 A每个DNA分子由两条核苷酸链盘绕而成巩固练习巩固练习3.DNA分子中，两条链上排列顺序不变的是（）A.碱基对排列 B.四种脱氧核苷酸 C.脱氧核糖和磷酸 D.碱基和磷酸 C巩固练习巩固练习4.DNA分子的基本骨架是（）A磷脂双分子层 B规则的双螺旋结构 C脱氧核糖和磷酸交替排列 D碱基间的连接 C巩固练习巩固练习5.DNA分子结构中没有（）A鸟嘌呤（G）B胞嘧啶（C）C胸腺嘧啶（T）D尿嘧啶（U）D巩固练习巩固练习6.某双链DNA的分子中，鸟嘌呤的分子数占碱基

11、总数的22%，那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的（）A、22%B、28%C、78%D、50%B由于G=C，所以胞嘧啶也占碱基书的22%，那么A+T=1-G-C=56%，又因为A=T，所以A=T=28%,故选B巩固练习巩固练习7.DNA的一个单链中（A+G）/（T+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（）A、0.4和0.5 B、2.5和0.4 C、2.5和 1.0 D、0.4和1.0 C一条链中A+G/T+C=a，互补链中A+G/T+C=1/a，所以（A+G）/（T+C）=0.4，互补链中A+G/T+C=1/0.4=2.5；而在整个DNA分子中A+G/T+C=1；故选C巩固练

12、习巩固练习8.DNA的组成分析表明下列的相关比值其中有一个是可变的（）A、A/T B、（A+T）/（G+C）C、G/C D、（A+G）/（T+C）B巩固练习巩固练习9.在双链DNA分子中，G和C之和占全部碱基的48%，其中一条链的A占该碱基总数的24%，则另一条链中的A占该碱基总数的百分比为（）A、24%B、26%C、28%D、76%CG和C之和占全部碱基的48%，即G+C=48%，则G=C=24%，A=T=50%-24%=26%而其中一条链的A占该链碱基总数的24%，即A1=24%，根据碱基互补配对的原则，另一条链中的A即为A2，A=（A1+A2）/2，则A2=28%。故选C巩固练习巩固练习10.一条DNA单链的序列是5-GATACC-3，那么它的互补链的序列是（）A.5-CTATGG-3B.5-GATACC-3C.5-GGTATC-3D.5-CCATAG-3 CDNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，两条链上的碱基通过碱基互补配对原则（A与T配对，C与G配对）形成碱基对，一条DNA单链的序列是5-GATACC-3，那么它的互补链的序列是5-GGTATC-3。故选C。