DNA的分子結(jié)構(gòu)教學(xué)

會(huì)計(jì)學(xué)1DNA的分子結(jié)構(gòu)PPT教學(xué)課件溫故知新DNA作為遺傳物質(zhì)具有的特點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定2、能攜帶遺傳信息3、能夠進(jìn)行自我復(fù)制【問(wèn)】DNA有什么樣的結(jié)構(gòu)能夠滿足這些功能要求？……第1頁(yè)/共36頁(yè)雅典奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式經(jīng)典場(chǎng)景第2頁(yè)/共36頁(yè)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)第3頁(yè)/共36頁(yè)探究歷程20世紀(jì)40-50年代化學(xué)和遺傳學(xué)研究取得重大進(jìn)展：1、DNA的絲狀結(jié)構(gòu)的揭示3、DNA基本單位：2、DNA化學(xué)元素組成：C、H、O、N、P脫氧核苷酸含氮堿基：A、T、G、C堿基脫氧核糖磷酸第4頁(yè)/共36頁(yè)AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)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(lèi)第5頁(yè)/共36頁(yè)探究歷程【問(wèn)】已知生物大分子之一的蛋白質(zhì)螺旋結(jié)構(gòu)及DNAX衍射圖推測(cè)DNA特點(diǎn)是什么？【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)第6頁(yè)/共36頁(yè)沃森和克里克嘗試了堿基位于外部的不同結(jié)構(gòu)模型：?jiǎn)捂溌菪Y(jié)構(gòu)模型雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型三鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型通過(guò)衍射驗(yàn)證及數(shù)據(jù)計(jì)算，證明與實(shí)際不符，被否定。探究歷程第7頁(yè)/共36頁(yè)后來(lái)發(fā)現(xiàn)堿基具有疏水性，大家有何聯(lián)想？【結(jié)論】堿基在內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)探究歷程第8頁(yè)/共36頁(yè)沃森和克里克進(jìn)一步研究重點(diǎn)：雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型A---AT---TC---CG---G配對(duì)方式化學(xué)家指出配對(duì)違反化學(xué)規(guī)律，又被否定。探究歷程第9頁(yè)/共36頁(yè)1952春，沃森和克里克得知查哥夫理論：A的量=T的量C的量=G的量據(jù)此，你認(rèn)為DNA的結(jié)構(gòu)該如何修正？【結(jié)論】A與T配對(duì)，C與G配對(duì)的雙鏈結(jié)構(gòu)探究歷程第10頁(yè)/共36頁(yè)螺旋一定的角度由于核苷酸各部分之間的作用力，它們既不在同一直線也不在同一個(gè)平面上【結(jié)論】DNA的結(jié)構(gòu)為：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)探究歷程第11頁(yè)/共36頁(yè)

1953年４月２５日，英國(guó)的《自然》雜志刊登了美國(guó)的沃森和英國(guó)的克里克在英國(guó)劍橋大學(xué)合作的成果，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型，這一成就后來(lái)被譽(yù)為20世紀(jì)以來(lái)生物學(xué)方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，也被認(rèn)為是分子生物學(xué)誕生的標(biāo)志。

1962年，沃森和克里克三人共同獲得了諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。探究歷程第12頁(yè)/共36頁(yè)DNA模型構(gòu)建中重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家：鮑林——化學(xué)家——美國(guó)威爾金斯——生物物理學(xué)家——英國(guó)富蘭克林——化學(xué)家——英國(guó)克里克——物理學(xué)家——英國(guó)沃森——生物學(xué)家——美國(guó)查哥夫——生物化學(xué)家——奧地利【問(wèn)】你受到怎樣的啟發(fā)？探究歷程第13頁(yè)/共36頁(yè)科學(xué)精神多學(xué)科的綜合應(yīng)用精誠(chéng)的合作失敗面前鍥而不舍的精神

……探究歷程第14頁(yè)/共36頁(yè)以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的DNA照片。

從圖上可辨認(rèn)出DNA是由兩條鏈交纏在一起的螺旋結(jié)構(gòu)二、DNA分子的結(jié)構(gòu)第15頁(yè)/共36頁(yè)1.DNA的化學(xué)組成DNA全稱(chēng)是

；DNA的基本組成元素是

；組成DNA的基本單位是

。

脫氧核糖核酸C、H、O、N、P脫氧核苷酸二、DNA分子的結(jié)構(gòu)2.脫氧核苷酸的種類(lèi)含氮堿基：A、T、G、C堿基脫氧核糖磷酸第16頁(yè)/共36頁(yè)磷酸二酯鍵AGTA磷酸脫氧核糖含氮堿基3.多個(gè)脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸鏈CC思考：2條脫氧核苷酸連如何連接成1個(gè)DNA分子？TGAGTCTGAGTC反向平行思考：DNA分子是如何維系它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性？2條鏈上的堿基通過(guò)______連接成堿基對(duì)氫鍵第17頁(yè)/共36頁(yè)堿基對(duì)另一堿基對(duì)嘌呤和嘧啶之間通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵A=T/

G≡

C？？第18頁(yè)/共36頁(yè)2）脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。4.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）由兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈反向平行盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。TGAGTCAGTACC3）兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。第19頁(yè)/共36頁(yè)由2條鏈按反向平行方式盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)二、DNA分子的結(jié)構(gòu)--規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)第20頁(yè)/共36頁(yè)TGAGTCAGTACC兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。多樣性穩(wěn)定性你注意到?jīng)]有？？

DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對(duì)）排列順序中。第21頁(yè)/共36頁(yè)3）特異性

每個(gè)DNA分子中的堿基對(duì)都有特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。5、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性2）多樣性同學(xué)們嘗試兩個(gè)符號(hào)牌的排列方式，這兩個(gè)符號(hào)牌可以寫(xiě)出相同符號(hào)A或B，又可以寫(xiě)成A和B，它們由左向右的書(shū)寫(xiě)類(lèi)型有多少種？四種：AA、BB、AB、BA在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，堿基對(duì)有：A—T、T—A、G—C、C—G。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？

4

種4n(n表示堿基對(duì)數(shù))4000

堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，從而能夠儲(chǔ)存了大量的遺傳信息。第22頁(yè)/共36頁(yè)DNA分子的結(jié)構(gòu)★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸★空間結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)★分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、多樣性和特異性①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成。②外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。③DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)。堿基互補(bǔ)配對(duì)原則—A—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—第23頁(yè)/共36頁(yè)1、沃森和克里克于

年提出了著名的

模型，為合理地解釋遺傳物質(zhì)的

奠定了基礎(chǔ)。2、DNA又稱(chēng)

，組成它的基本單位是

（由一分子

、一分子

、一分子

組成）。組成DNA的堿基共有

種（符號(hào)表示為

），脫氧核苷共有

種（名稱(chēng)是①

、②

、③

、④

）。1953DNA雙螺旋各種功能脫氧核糖核酸脫氧核苷酸磷酸脫氧核糖含氮堿基4ATGC4胞嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸反饋練習(xí)第24頁(yè)/共36頁(yè)1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥(niǎo)嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段3.下面是DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)出圖中1－10的名稱(chēng)。12345678109GTCA反饋練習(xí)第25頁(yè)/共36頁(yè)2．已知1個(gè)DNA分子中有4000個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有2200個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（）

A．4000個(gè)和900個(gè)

B．4000個(gè)和l800個(gè)

C．8000個(gè)和1800個(gè)

D．8000個(gè)和3600個(gè)C反饋練習(xí)第26頁(yè)/共36頁(yè)3.拓展題你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律。

∵A＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+G

T＋C

（

）=（）=50％也可以寫(xiě)成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……規(guī)律1：在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+T+C+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50％第27頁(yè)/共36頁(yè)1、某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥(niǎo)嘌呤30%，則胸腺嘧啶為_(kāi)____2、一個(gè)DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子中，胞嘧啶應(yīng)是________.3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)DNA分子中G=_____20%60個(gè)29%反饋練習(xí)第28頁(yè)/共36頁(yè)思考：已知在DNA分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)=m時(shí),求:(1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?

(2)這個(gè)比例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少?（A+G）/(A+G)=1(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)=m設(shè)一條鏈為1鏈，另一條鏈為2鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：則：(A2+G2)/(T2+C2)=1/m∵A=T,C=G,∴(A+G)/(T+C)=規(guī)律2：雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)規(guī)律3：雙鏈DNA分子中，嘌呤堿之和等于嘧啶堿之和A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈第29頁(yè)/共36頁(yè)例題2、在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？2.51

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈第30頁(yè)/共36頁(yè)n(2)這個(gè)比例在整個(gè)DNA分子中又是多少?思考：在雙鏈DNA的一單鏈中,如果(A+T)/(G+C)=n時(shí),求:(1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?(A1+T1)/(G1+C1)=(T2+A2)/(C2+G2)設(shè)一條鏈為1鏈，另一條鏈為2鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：則：(A2+T2)/(G2+C2)=n(A+T)/(G+C)=(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=2(A1+T1)/2(G1+C1)=n規(guī)律4：雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+T/G+C比值相等，在整個(gè)DNA分子中，A+T/G+C與分子內(nèi)任何一條鏈上的該比值相同A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈第31頁(yè)/共36頁(yè)例題3、某雙鏈DNA分子中，C與G之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上A占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上A占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。∴A+T=46%

∵C＋G=54%A1+A2+T1+T2+G1+G2+C1+C2A1+A2+T1+T2A+TA+T+G+C=2(A1+T1+G1+C1)2(A1+T1)=2（A2+T2+G2+C2）2(A2+T2）=A1=22%∴A1+T1=46%∴A2=T1=24%

第32頁(yè)/共36頁(yè)4、從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析,其四種堿基數(shù)的比例是鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%,又知DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤,問(wèn)與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的()Ａ、26%Ｂ、24%Ｃ、14%Ｄ、11%A反饋練習(xí)第33頁(yè)/共36頁(yè)5、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一