必修2、3-2、DNA的分子結構和特點課件

1、一、DNA和RNA的化學組成脫氧核苷TA脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷GCAUGC脫氧核糖核酸核糖核酸脫氧核苷酸世紀金榜P41坐落于北京中關村高科技園區(qū)的DNA雕塑，以它簡潔而獨特的雙螺旋造型吸引著過往行人。你知道為什么將它作為高科技的標志嗎？1953年，美國學者沃森和英國學者克里克共同提出DNA分子的雙螺旋結構，標志著分子生物學真正意義上的誕生。DNA的分子結構和特點脫氧核糖含氮堿基磷酸（A）（G）（C）（T）1、DNA的結構單元（基本組成單位）脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類A腺嘌呤脫氧核苷酸GCTDNA（脫氧核酸）是脫氧核苷酸的多聚體脫氧核苷酸

2、之間以什么方式連接起來？脫去H2O，形成磷酸二酯鍵2、脫氧核苷酸之間的連接方式T G C TACGA 12345 12345T端端端端兩條鏈上相對應的堿基之間以氫鍵相連堿基互補配對原則3、DNA的平面結構：DNA是由兩條脫氧核苷酸鏈組成某一個DNA含有有1000個堿基對，該DNA分子中有脫氧核糖 個，磷酸基團 個，游離的磷酸基團（ ）個A.2個B.1000個C.998個D.2000個DDA4.DNA分子的立體結構DNA立體結構：規(guī)則的雙螺旋結構1下面是DNA的分子結構模式圖，說出圖中110的名稱。 12345678109GTCA1. 胞嘧啶2. 腺嘌呤3. 鳥嘌呤4. 胸腺嘧啶5. 脫氧核糖6

3、. 磷酸7. 胸腺嘧啶脫氧核苷酸8. 堿基對9. 氫鍵10. 一條脫氧核苷酸鏈的片段練習題2：在DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T的連接是通過 ( ) A氫鍵B脫氧核糖磷酸脫氧核糖C肽鍵D磷酸脫氧核糖磷酸思考：由120個堿基組成的DNA分子片段，可因堿基對數(shù)目和序列的不同，而形成具有不同遺傳信息的DNA分子，其種類數(shù)最多可達 A.4120 B.1204 C.460 D.604C請思考:同源染色體上相同位置的A與a基因的構成中差異在哪里？堿基對的排列順序代表了遺傳信息。不同生物的堿基比率（A+T/C+G）不同 DNA分子的特異性尸體鑒別、親子鑒定、犯罪嫌疑人確認1、RNA的結構單元（基本組成

4、單位）RNA的基本單位是核糖核苷酸。核糖磷酸含氮堿基核糖核苷二、RNA的結構RNA主要分布于細胞溶膠中，細胞核、線粒體、葉綠體中也有。核糖含氮堿基磷酸 胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤 鳥嘌呤鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸A腺嘌呤核糖核苷酸GCU核糖核苷酸的種類脫去H2O，形成磷酸二酯鍵3、核糖核苷酸之間的連接方式OHOHRNA分子結構與DNA的比較：脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A、T、G、CA、U、G、C通常為雙鏈，雙螺旋結構通常為單鏈遺傳物質少數(shù)病毒的遺傳物質蛋白質合成過程發(fā)揮作用主要在細胞核中主要在細胞質中DNA只有在能分裂的細胞中才能復制，而RNA幾乎在所有的活細胞都

5、能合成。A=T，C=G A+G=T+C，即嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù)。例：已知一個含150個磷酸基團的雙鏈DNA分子中有腺嘌呤25個，請問此DNA分子中有多少個胞嘧啶？ 有關DNA中的堿基計算50個 1.(A1+T1)占1號鏈的比例=(A2+T2)占2號鏈的比例=總(A+T)占所有堿基的比例同理（G1+C1)占1號鏈的比例=（C2+G2)占2號鏈的比例=總（G+C占所有堿基的比例2.（A1占1號鏈的比例+A2占2號鏈的比例）/2=A占所有堿基的比例同理：其他堿基也是如此。由堿基互補配對原則可得到的結論見世紀金榜1某DNA分子中，G+C之和占全部堿基的35.8%,一條鏈中T與C分別占該堿基總數(shù)的32.9%和

6、17.1%,則它的互補鏈中,T和C分別占堿基總數(shù)的( )A.32.9%和17.1% B、 31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D、17.2%和32.9%B注意點1.“堿基對、幾對堿基、幾個堿基”2. 某種堿基占整個DNA分子的比例還是占其中一條鏈的比例。2.在分析一個DNA分子時，發(fā)現(xiàn)30%的脫氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知，該分子中一條鏈上G含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的多少？3.含有2000個堿基的DNA，每條鏈上的堿基排列方式有幾種？4.在火山口附近生存的細菌，該細菌DNA樣品中哪些堿基含量比較高？40%41000G、C如果改成2000個堿基對 問的是不同堿基排列方式的DNA

7、有幾種？核酸核苷酸脫氧核糖核酸核糖核酸脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核苷核糖核苷含氮堿基含氮堿基脫氧核糖磷酸磷酸核糖基本單位基本單位基本單位思考：1、用放射性的胞嘧啶可以標記什么大分子物質？那么胸腺嘧啶呢？5用3H標記的胸苷和3H標記的尿苷(它們是合成核酸的原料)，分別處理活的洋蔥根尖，一段時間后檢測大分子放射性最可能的結果是( ) A前者部分細胞檢測到放射性，后者所有細胞都能檢測到放射性 B前者所有細胞都能檢測到放射性，后者只有局部區(qū)域細胞檢測到放射性 C兩者所有細胞都能檢測到放射性 D兩者所有細胞都不能檢測到放射性A總結一、名詞辨析：1、核苷、核苷酸、核酸2、核酸、脫氧核糖核酸、核糖核酸3、核苷

8、酸、核糖核苷酸、脫氧（核糖）核苷酸二、思考：1、DNA和RNA的化學成分有何不同？2、構成核酸的堿基有幾種？核苷酸有幾種？3、人體內核酸的堿基、核苷酸有幾種？4、人體內遺傳物質的堿基、核苷酸有幾種？5、T2噬菌體內核酸的堿基、核苷酸有幾種？遺傳物質內的堿基、核苷酸呢？6、DNA分子的水解產物？ DNA徹底（完全）水解產物？ 五碳糖的種類和堿基的種類不同5 85 84 44 444脫氧核苷酸脫氧核糖、堿基、磷酸7、煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體這三種生物中A 、含核酸的種類依次是2、2、1B、含核苷酸的種類依次是8、4、8C、含堿基的種類依次是5、4、4D、含戊糖的種類依次是2、2、1C8、某生

9、物核酸的堿基組成，嘌呤堿基占52%，嘧啶堿基占48%，此生物一定不是（ ）A噬菌體 B . 大腸桿菌 C . 青霉 D. 煙草花葉病毒A二、用你認為最合理的方法表示 核酸 脫氧核糖核酸、核糖核酸、 核苷酸 脫氧核苷酸 含氮堿基脫氧核苷、磷酸的關系 核糖核苷酸 核糖核苷 一、名詞辨析：1、核苷、核苷酸、核酸、脫氧核苷、核糖核苷2、核酸、脫氧核糖核酸、核糖核酸3、核苷酸、核糖核苷酸、脫氧核苷酸1112核糖脫氧核糖核酸核苷酸脫氧核糖核酸核糖核酸脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核苷核糖核苷含氮堿基含氮堿基脫氧核糖磷酸磷酸核糖基本單位基本單位基本單位1、煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體這三種生物中A 、含核酸的種

10、類依次是2、2、1B、含核苷酸的種類依次是8、4、8C、含堿基的種類依次是5、4、4D、含戊糖的種類依次是2、2、12、在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A與T是通過下列哪種結構連接起來的 A、氫鍵 B、脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖C、肽鍵 D、磷酸-脫氧核糖-磷酸C知識點一：有關于DNA分子的結構組成B3、組成某脫氧核苷酸的物質及其連接方式，正確的是A、脫氧核糖腺嘌呤磷酸B、尿嘧啶脫氧核糖磷酸C、鳥嘌呤磷酸脫氧核糖D、磷酸脫氧核糖胞嘧啶4、下列各圖中，圖形分別代表磷酸、脫氧核糖和堿基，在制作脫氧核苷酸模型時，各部件之間需要連接。下列連接中正確的是（ ）DB沃森克里克威爾金斯富蘭克林1951年，

11、沃森參加了在意大利舉行的生物大分子結構學術會議。會上，他聽到了威爾金斯關于DNA衍射圖片分析的報告，并看到他所放映的一張關于DNA纖維的X射線衍射的幻燈片。沃森開始意識到，要解開生物遺傳變異之謎，應該對基因的結構有充分的了解，這樣才可能知道基因是怎樣工作的，從而找到生物遺傳機制的答案。他說：“進一步實驗將表明一切基因都是由DNA組成，”而“闡明DNA的化學結構在了解基因如何復制上將是重要的一步。”他的這個觀點得到導師勞瑞亞的支持，后經其介紹，沃森得到“全國小兒麻痹基金會”的支持，在1952年進入英國劍橋大學卡文迪許實驗室工作，并在肯德魯指導下，進行蛋白質和多肽結構的分析研究。這時他遇到了一位志

12、同道合的同事克里克。 X射線衍射技術的原理是晶體對X射線的衍射效應。這種技術是使一束X射線通過分析材料，并用照相的形式把衍射過程記錄下來。由圖可分析分子所處的位置，測量出分子之間的距離，以了解它們的原子結構。 克里克生于1916年，是英國比安普頓人。1938年，畢業(yè)于倫敦大學，學習物理和數(shù)學。戰(zhàn)爭期間，克里克從事武器方面的研究。戰(zhàn)后，他舍棄物理學而對生物學發(fā)生濃厚的興趣，主要原因是，他在1946年讀了著名理論物理學家薛定諤寫的生命是什么一書。這本書非常清楚地提出了一個信念，即基因是活細胞的關鍵部分，以及要懂得什么是生命，必須知道基因是如何發(fā)揮作用的?？死锟松钍艽藭挠绊?，決心從事基因分子結構研

13、究。1949年，克里克進入卡文迪許實驗室，在佩魯茨的指導下研究蛋白質和多肽方面的問題。1952年，當他正在考慮基因結構與蛋白質結構之間的關系的時候，遇到了沃森，共同的事業(yè)把他們兩人自然地結合到一起。 他們很快建立起了一個三鏈結構的模型，并自信這個模型的螺旋結構的參數(shù)都是符合DNA的X射線材料所反映的事實的。欣喜之余，他們立即向皇家學院X射線衍射小組報告了DNA模型的建立。第二天，以威爾金斯為首的一批科學家對模型進行了驗證和核實，發(fā)現(xiàn)他們對實驗數(shù)據(jù)理解錯了，由此否定了他們建立的第一個三鏈模型。以后，他們暫時停止了直接建立DNA模型的研究工作。沃森從事煙草花葉病毒的研究，目的是搞清楚煙草花葉病毒的

14、感染力的有效成分RNA，這也許會對DNA結構提供有效的線索?？死锟巳詮氖碌鞍踪|的研究工作。不久，他們得知鮑林在美國制作了一個三鏈螺旋的DNA結構模型。沃森和克里克馬上感到那個三鏈螺旋結構在某些方面并不完全正確。他們就一起著手對這個問題進行了研究。不久，他們終于找到了這位著名化學家在自己的結構模型里所犯的錯誤。 由此，他倆得到了鼓舞，雖然第一個模型失敗了，他們的工作還是處于領先的地位。他們又以滿腔的熱情、堅強的毅力重新從事模型的建立工作。威爾金斯和富蘭克林在模型的建立工作上給了沃森和克里克很大的幫助， 要是沒有這兩個人在X光攝片方面做了大量的工作，沃森和克里克是無論如何也不可能創(chuàng)造出DNA模型的

15、。 富蘭克林拍攝了一張DNA纖維B型照片，這張片子給了沃森和克里克最盼望的東西。 富蘭克林拍攝的DNA晶體的X射線衍射照片，這張照片正是發(fā)現(xiàn)DNA結構的關鍵沃森想，在自然界，一切最主要的事物如機體內部的各種器官，甚至細胞內的染色體都是成雙成對的，估計DNA分子也是一種雙鏈結構，這種想法克里克也一定會同意的。他們立即投入了工作。他們把富蘭克林那張絕妙的X光照片作為向導，動手制作模型。 整整一個星期，兩個人的注意力全部集中在DNA上，這個分子結構里有糖和磷酸鹽，先是糖，后是磷酸鹽，像鏈一樣。其次是四種堿基這是四種名字非常復雜的化學物質，被分別簡稱為A、G、C、T?，F(xiàn)在發(fā)生了一個問題，這四種堿基的形

16、狀都彼此不同，這就使得制作模型的工作變得相當困難。于是，他們便去請機械廠加工一些A、G、C、T的金屬模型。由于機械廠沒有立即答復，于是他們兩人便想盡辦法用紙和鐵絲制作模型。RNA分子結構與DNA的比較：A、U、C、GA、T、C、G核糖脫氧核糖核糖核苷酸脫氧核苷酸通常單鏈結構通常雙螺旋結構堿基五碳糖組成單位結構RNA DNA尿嘧啶磷酸1、標記胞嘧啶可以在哪些大分子物質上找到放射性？如果標記胸腺嘧啶？2、DNA只有在能分裂的細胞中才能復制，而RNA幾乎在所有的活細胞都能合成。基因、 DNA 、染色體的關系基因：遺傳的基本功能單位，就是一段有功能的核酸，在大多數(shù)生物中是一段DNA，而在RNA病毒中是

17、一段RNADNA染色體用你認為最合理的方法表示核酸 脫氧核糖核酸、核糖核酸、 核苷酸 脫氧核酸 核苷、脫氧核苷、磷酸的關系易錯問題：真核細胞例如貓的細胞中有幾種核酸？幾種核苷酸？提取出其細胞內的核酸共有幾種堿基？堿基比例有沒有什么規(guī)律？提取出其細胞中的遺傳物質有幾種基本單位？大腸桿菌或肺炎雙球菌等原核細胞中有幾種核酸?煙草花葉病毒噬菌體呢？作業(yè)中的問題：單鏈 堿基互補配對原則和卡加夫法則的區(qū)別DNA的基本骨架 規(guī)則的雙螺旋結構化學組成單位雙螺旋結構基本單位脫氧核苷酸種類四種主要特點 堿基互補配對原則DNA分子的多樣性和特異性由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構

18、成基本骨架 ，堿基排列在內側。DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基4種、堿基對2種、排列順序不同A A C C G GA TT T G G C C T ADNA結構go:組成化合物一、DNA分子的結構特點1.DNA分子的結構層次組成元素：C、H、O、N、P磷酸脫氧核糖含氮堿基A：腺嘌呤C：胞嘧啶G：鳥嘌呤T：胸腺嘧啶基本單位：脫氧核苷酸（4種）平面結構：兩條長鏈空間結構：雙螺旋結構【點撥】巧記DNA的分子結構五(種元素)：C、H、O、N、P；四(種堿基或脫氧核苷酸)：A、T、G、C；三(種小分子或物質)：磷酸、脫氧核糖和含氮堿基；二(條長鏈)：兩條DNA單鏈；一(種雙螺旋結構)。 【典例訓練1】(2012義烏高二檢測)如圖為核苷酸鏈結構圖，有關敘述正確的是( )A能構成一個完整核苷酸的是圖中的a和bB在一條