2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修二 2.2.1 DNA分子的結(jié)構(gòu) 課件（24張）

生物學(xué)（新蘇教版）第二章遺傳的分子基礎(chǔ)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制你能從下圖判斷出懷疑對象中誰是罪犯嗎？人的遺傳信息主要分布于染色體的DNA中。兩個隨機個體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。DNA指紋圖資料：沃森和克里克解開了DNA分子結(jié)構(gòu)之謎011951年美國加州理工學(xué)院的鮑林及其同事用X射線衍射技術(shù)和分子模型的構(gòu)建，率先解出了蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。鮑林盤曲折疊DNA分子的結(jié)構(gòu)卻遲遲沒有被解開。①DNA基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。②DNA是線狀聚合物。③DNA之中有比較多的氫鍵。關(guān)于DNA，當(dāng)時已知的有：1951年國王學(xué)院富蘭克林發(fā)現(xiàn)提高空氣的濕度，可以讓DNA從A型轉(zhuǎn)變?yōu)锽型，顯然DNA易吸收水分。所以她認(rèn)為脫氧核糖核苷酸的親水磷酸基團應(yīng)該位于DNA的外側(cè)，其余部分位于內(nèi)側(cè)。這是解開DNA結(jié)構(gòu)的重要線索。A型衍射圖譜B型衍射圖譜吸水后易轉(zhuǎn)變富蘭克林內(nèi)側(cè)外側(cè)威爾金斯1951年10月生物學(xué)家沃森與物理學(xué)家克里克首次在卡文迪許實驗室相遇，兩人合力推出了三股螺旋的DNA結(jié)構(gòu)，他們把磷酸排在內(nèi)側(cè)，含氮堿基排在外側(cè)。當(dāng)他們邀請威爾金斯和富蘭克林前來觀看時，被兩人評價為“一無是處”，并告知他們含氮堿基應(yīng)該排列在內(nèi)側(cè)。沃森和克里克默默地記錄下了這個關(guān)鍵信息。沃森和克里克P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基錯誤！觀察堿基結(jié)構(gòu)，你能發(fā)現(xiàn)什么問題？嘌呤有2個環(huán)嘧啶有1個環(huán)NOPANOPTNOPGNOPCNOPCNOPGNOPTNOPA如果是相同堿基配對，那么DNA直徑不固定1952年7月奧地利生物化學(xué)家查加夫來到沃森和克里克的實驗室，兩人得到了一個關(guān)鍵信息：DNA中堿基會相互配對，而且A與T的數(shù)量相等，C與G的數(shù)量相等。查加夫腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）他們開始著手制作一個雙鏈結(jié)構(gòu)，含氮堿基排列在脫氧核糖核苷酸鏈的內(nèi)側(cè)，并讓A和T配對，C和G配對。

這才終于找到一種規(guī)則的DNA結(jié)構(gòu)，但還有不少地方仍需做修正。

英國《自然》雜志同時刊登了三篇論文，一篇是沃森和克里克的《核酸的分子結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型》、一篇是威爾金斯的、一篇是富蘭克林的。1962年，沃森、克里克、威爾金斯同時獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。1953年4月25日沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型021.組成元素：C、H、O、N、P脫氧核糖含氮堿基P磷酸脫氧核苷脫氧核苷酸AGCT腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶2.基本組成單位（單體）———脫氧核糖核苷酸DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸AGTCDNA的結(jié)構(gòu)：兩條脫氧核糖核苷酸鏈連接而成的反向平行雙螺旋結(jié)構(gòu)①DNA是由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②DNA中的脫氧核糖和磷酸交替排連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對具有一定的規(guī)律。A與T配對，G與C配對。堿基之間的這種配一一對應(yīng)的關(guān)系叫做堿基互補配對。氫鍵DNA的結(jié)構(gòu)：兩條脫氧核糖核苷酸鏈連接而成的反向平行雙螺旋結(jié)構(gòu)ATGCATGC5’5’3’3’含有1000個堿基對的DNA分子，含有_____個磷酸？DNA分子中，每個脫氧核糖連接著

個磷酸基團_______個堿基？練一練兩條鏈之間的A與T怎么連接？一條鏈上的A與T怎么連接？DNA分子的結(jié)構(gòu)特點031.多樣性2.特異性3.穩(wěn)定性n個堿基對構(gòu)成的DNA具有4n種堿基排列順序。每個DNA分子都有特定的堿基排列順序。兩條鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變，堿基對的配對方式不變；GC堿基對含量高，穩(wěn)定性更強。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點NOPNOPTNOPNOPNOPNOPNOPNOP444444種假如有4個堿基對的DNA片段，若填上堿基種類，有多少種填法？思維拓展1.如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中的1、2、5、7的名稱分別是什么？1為堿基對、2為一條脫氧核苷酸單鏈片段、5為腺嘌呤脫氧核苷酸、7為氫鍵。(2)該片段中，游離的磷酸基團有幾個？2個。(3)現(xiàn)有M、N兩個均含有200個堿基的雙鏈DNA分子，其中M分子中共有260個氫鍵，N分子中含有20個腺嘌呤，那么M分子中有C—G堿基對多少個？這兩個DNA分子中哪個結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？M分子中有C—G堿基對共60個；N分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。2.回答有關(guān)堿基互補配對原則應(yīng)用的問題：設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。(1)A1＋A2＝_______；G1＋G2＝________。即：雙鏈中A＝__，G＝__，A＋G＝______＝______＝______＝

(A＋G＋T＋C)。T1＋T2C1＋C2TCT＋CA＋CT＋G規(guī)律一：雙鏈DNA分子中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，任意兩個不互補堿基之和為堿基總數(shù)的一半。(2)A1＋T1＝________；G1＋C1＝________。規(guī)律二：互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等，簡記為“補則等”。A2＋T2G2＋C2(3)

的關(guān)系是_________。規(guī)律三：非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，簡記為“不補則倒”。規(guī)律四：某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半?；榈箶?shù)目的要求通過制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對DNA結(jié)構(gòu)特點的認(rèn)識和理解。曲別針、泡沫塑料、紙片、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等常用物品，都可用作模型制作的材料。材料用具設(shè)計和制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1.組裝“脫氧核苷酸模型”：利用材料制作若干個_________、磷酸和堿基，組裝成若干個脫氧核苷酸。2.制作“多脫氧核苷酸長鏈模型”：將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成兩條多脫氧核苷酸長鏈。注意兩條長鏈的脫氧核苷酸數(shù)量必須_____，堿基之間能夠______