3.2DNA的结构 ppt课件(10)-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、 生物学生物学 必修二必修二遗传和进化遗传和进化 第第3 3章章 第第2 2节节DNADNA的结构的结构 坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗？上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。DNA雕塑 1953年，美国生物学家沃森（JD.Watson）和英国物理学家克里克（F.Crick），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型，它标志着生物学的研究进入分子的层次，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。DNA的化学组成C、H、O、N、PDNA全称是 ；DNA的基本组成元素是 ；DNA的基本单位是 。DNA

2、双螺旋结构模型的建构资料1：20世纪30年代，科学家认识到：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。DNA结构模型的建构思考讨论1分子脱氧核苷酸 1分子磷酸1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基【模型建构】脱氧核苷酸碱碱 基基A AG GC CT T磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖A AC CT T腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤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 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸G G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类【模型建构】一条脱氧核苷酸链PA脱氧核糖PT脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖磷酸二酯键资料

3、2 1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。他们先后建构了多种不同双螺旋、三螺旋模型。资料3：1952年，奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff）发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧，A和T配对，C和G配对。DNA两条链的方向是相反的。（补充资料：将DNA晶体翻转180度获得的X射线衍射图仍然是一样的）模型与拍摄的X

4、射线照片比较 基于威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱和查哥夫定律，1953年，沃森、克里克成功地构建DNA双螺旋结构模型。标志着分子生物学时代的诞生。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。1、请你根据资料回答有关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的什么部位呢？(3).DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA是由两条链构成的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。DN

5、A中的碱基通过氢键连接成碱基对，A与T配对；G与C配对。它们位于DNA的内侧。要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，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。2、沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？DNADNA的结构的结构5335CH2 H OH H H H H 碱基碱基 磷酸 54321脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1-C；与磷酸基团相连的碳叫作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，这一端称作5-端；另

6、一端有一个羟基（-OH），称作3-端。O OCHCH2 2OHOHH H磷酸基团磷酸基团碱碱基基332 2H HH H1 14 45 5H HH HDNA 双螺旋结构示意图DNA分子平面结构示意图1、DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。2、外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。内侧：碱基（对）3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。提醒：DNA中G/C碱基对比例越大，氢键越多，DNA结构越稳定。A、T之间形成两个氢键，G、C之间形成三个氢键。1、DN

7、A分子是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。2、DNA分子中的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、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：遵循碱基互补配对原则。在DNA双链中，A=T,G=C，且A、T之间形成两个氢键，G、C之间形成三个氢键。DNA双螺旋结构的主要特点：(1)在双链DNA分子中,脱氧核苷酸和碱基的比值是多少?1条单链中的相邻碱基是怎样连接的?思考：1 1通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接。(2)在双链DNA分子中,有几个游离的磷酸基团?1个磷酸与几个脱氧核糖相连?1个脱氧核糖与几个磷酸相连?2条链的

8、碱基通过什么相连?(3)若图中1链的序列是5-ACTGGT-3,那么它的互补链的序列 是什么?2个1个或2个1个或2个氢键3-TGACCA-5在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：AT、TA、GC、CG。请同学们计算DNA分子有多少种？440002.特异性：碱基对的特定排列顺序。3.稳定性：1.多样性：外部稳定的基本骨架磷酸和脱氧核糖交替连接形成；内部碱基对稳定通过氢键连接，严格遵循碱基互补配对 原则，加强稳定性；空间结构稳定规则的双螺旋结构；DNA的结构特性碱基对的排列顺序的千变万化。小规律：“五四三二一”五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、G、C、T三种物

9、质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链一种螺旋：规则的双螺旋结构1组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。()2DNA的两条脱氧核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()3在DNA分子的一条链上，碱基A和T可以两个氢键相连接。()练习4.下列关于DNA结构的叙述，不正确的是()A每个DNA中通常都含有四种脱氧核苷酸BDNA的两条链反向平行CDNA两条链上的碱基以氢键相连，A与T配对，G与C配对，且AT之间有两个氢键D每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基A A6 65 5G GP PC CP PT TP P4 4P P3 3P P2

10、 2P P1 1P P7 78 89 91010下面是DNA分子的结构模式图，请用文字写出图中1-10的名称。2.4.5.6.7.8.9.10.3.1.认认真真思思考考胸腺嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤腺嘌呤脱氧核糖磷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸碱基对氢键脱氧核苷酸长链A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1 2有关DNA中的碱基计算基本公式1.DNA双链中：A=T，G=C2.两条链之间：A1=T2，G1=C2 T1=A2，C1=G23.双链与单链关系：A=A1+A2，G=G1+G2 T=T1+T2，C=C1+C21，2链之间互为互补链4.双链碱基数 =单链碱基数2规律一：A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧

11、啶碱基总数。规律二：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）。例题1：某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？A=50%23%=27%规律三：在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如A+T或C+G)占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中全部碱基的比例。(单双链转化公式)A+TA+T+G+C=A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1 2例题2：某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%，求另一条链上G

12、占其所在链碱基总数的百分含量。24%例题3：从某生物组织提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%，已知1号链的碱基中28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。（1）全部碱基中腺嘌呤占_%（2）与1号链相对应的2号链中，腺嘌呤占该链全部碱基的_%2726则（A2+G2）/（T2+C2）=规律四：DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的值等于互补链中该比值的倒数,在整个DNA分子中该比值等于1。(不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数)若（A1+G1）/（T1+C1）=a，1/aA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链 1 2则（A+G）/（T+C）=1例题4：在DNA的一个单链

13、中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5 ，1规律五：DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的值与其互补链和整个DNA分子中(A+T)/(C+G)的值相等。(配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中都相等)A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=A1T2T1A2G1C2C1G2=nnn规律六：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。规律七：若A1/单链中的全部碱基=b,则A1/双链中的全部碱基=b/2。规律八：若已知A占双链中全部碱基的比例=c,则A1占

14、相应单链中全部碱基的比例无法确定,但最大值可求出,为2c,最小值为0。l目的要求通过制作模型，加深对DNA结构特点的认识和理解。曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等。l材料用具.制作磷酸脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时,须注意各分子的大小比例。.磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。.制作两条长链时，注意每条链上碱基总数要一致碱基对间应是互补配对的两条链方向是相反的。l模型设计制作DNA双螺旋结构模型某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是()人的遗传信息主要分布于染色体的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指纹一样用来识别身份，

15、这种方法就是DNA指纹技术。应用DNA指纹技术时，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。科学技术社会DNA指纹技术1由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类最多可达()A.4120 B.1204 C.460 D.604练习2.已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（）A.1800个和800个B.1800个和l800个C.3600个和800个D.3600个和3600个3.DNA的一条链中，（G+T）/（A+C）=2，（A+T）/（G+C）=0.5，则该DNA分子中另一条互补链上同样的碱基比例分别为()A.2和2 B.0.5和0.5 C.2和0.5 D.0.5和2