DNA的結(jié)構(gòu)課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)英格蘭:

生命中心新加坡:螺旋橋橋兩頭連接碼頭中心和濱南，橋身由一種方向相反的雙螺旋結(jié)構(gòu)支撐，事實(shí)上，這與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)如出一轍。設(shè)計(jì)者將這條巨型DNA鏈內(nèi)部置有彩燈，彩燈呈現(xiàn)出不同的字母形狀，分別為C、G、A和T新西蘭:莫里斯?威爾金斯紀(jì)念碑俄羅斯:實(shí)驗(yàn)鼠紀(jì)念碑俄羅斯新西伯利亞細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)研究所為紀(jì)念生物學(xué)研究的無名英雄——實(shí)驗(yàn)鼠，建立一個(gè)紀(jì)念碑。該雕塑由藝術(shù)家AndrewKharkevich設(shè)計(jì)而成，描繪了一只鼠科學(xué)家正在編織一個(gè)DNA鏈。象征著“生命”的雕塑（1）當(dāng)時(shí)科學(xué)界對DNA的認(rèn)識一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程1.模型的構(gòu)建過程DNA的中文全稱：_________________DNA的組成元素：_________________脫氧核糖核苷酸C、H、O、N、P資料1：DNA是以_______________為單位連接而成的長鏈。4種脫氧核苷酸分別含有____________4種堿基

A、T、C、G一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程四種脫氧核苷酸磷酸脫氧核糖含氮堿基AGCT

資料2：1951年，英國生物物理學(xué)家威爾金斯和富蘭克林展示了DNA的X射線的衍射圖譜。M.WilkinsR.E.Franklin“X”形意味著DNA分子是螺旋的資料3：DNA外部為溶液環(huán)境，堿基具有疏水性，磷酸和脫氧核糖具有親水性?？赡苄?可能性1可能性3√堿基存在分子的內(nèi)部T磷酸脫氧核糖TACG資料4：奧地利生物化學(xué)家查哥夫?qū)NA分子進(jìn)行了定量分析，發(fā)現(xiàn)在DNA分子中，腺嘌呤(A)的總量總是等于胸腺嘧啶(T)，鳥嘌呤(G)總是等于胞嘧啶（C）。A與T、G與C配對腺嘌呤（A）胸腺嘧啶（T）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）資料5：二戰(zhàn)后，科學(xué)家利用電子顯微鏡測定了DNA分子的直徑約為2nm。相鄰兩核苷酸間距相等，并得出DNA是雙鏈的結(jié)論。DNA由兩條鏈組成，且兩條鏈相互平行。資料6：富蘭克林和威爾金斯給DNA拍了多張Ｘ射線衍射圖譜，他們發(fā)現(xiàn)DNA翻轉(zhuǎn)180°后的圖譜與未翻轉(zhuǎn)的一模一樣。翻轉(zhuǎn)180°DNA的兩條鏈?zhǔn)欠较蛳喾吹腄NA的平面結(jié)構(gòu)ATGCATGCDNA的立體結(jié)構(gòu)重建模型：

形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)驗(yàn)證讓A與T配對、G與C配對（1）DNA具有恒定的

，（2）能解釋

（3）制作的模型與基于拍攝的X射線衍射照片推算出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)相符

直徑A、T、G、C的數(shù)量關(guān)系1953年沃森和克里克撰寫的《核酸的分子結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》論文發(fā)表在英國《自然》雜志上。1962年，沃森、克里克和威爾金斯獲諾貝爾獎(jiǎng)?！盀槿祟愖龀鼋艹鲐暙I(xiàn)的人，理應(yīng)獲得這個(gè)世界贈予的美好回應(yīng)”——諾貝爾獎(jiǎng)思考與討論1.DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？2.DNA中的堿基是如何配對的？DNA是由兩條鏈構(gòu)成的。它的立體結(jié)構(gòu)為：構(gòu)成DNA的兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

DNA中的堿基中A與T配對，G與C配對。思考與討論3.DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位？DNA的堿基對位于DNA的什么部位？1.DNA的立體結(jié)構(gòu)雙螺旋解開放大二、DNA的結(jié)構(gòu)GAGGCCCTATCCTGGAGDNA平面結(jié)構(gòu)模式圖思考與討論3.DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位？DNA的堿基對位于DNA的什么部位？DNA分子中的脫氧核苷酸和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：5'3'5'3'GAGGCCCTATCCTGGAGDNA的兩條單鏈的走向____，從雙鏈的一端起始，一條單鏈?zhǔn)菑?’-端到3’-端的，另一條則是從________。3’-端到5’-端的相反DNA結(jié)構(gòu)模式圖2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTC氫鍵(2)DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。DNA結(jié)構(gòu)模式圖2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTC氫鍵(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規(guī)律：A一定與T配對，G一定與C配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫作堿基互補(bǔ)配對原則。氫鍵2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：數(shù)量關(guān)系①每個(gè)DNA的片段中,游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)。②A-T間有2個(gè)氫鍵,G-C間有3個(gè)氫鍵。氫鍵越多，結(jié)合力越強(qiáng)。③脫氧核糖數(shù)=磷酸數(shù)=含氮堿基數(shù)5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTC氫鍵位置關(guān)系單鏈中相鄰堿基：互補(bǔ)鏈中相鄰堿基:通過脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖連接通過氫鍵相連2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTC脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖歸納：DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”五種元素：四種堿基：三種物質(zhì)：兩條長鏈：一種螺旋：C、H、O、N、PA、G、C、T，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)１２３４AGCT下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱。５６７８９10胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脫氧核糖磷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸堿基對氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、探究?實(shí)踐：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

磷酸脫氧核糖四種堿基1.準(zhǔn)備材料：6種：磷酸、脫氧核糖、4種堿基2.制作脫氧核苷酸模型3.制作脫氧核苷酸長鏈模型4.制作DNA平面結(jié)構(gòu)模型5.制作DNA立體結(jié)構(gòu)模型注意鍵的連接兩條鏈反向平行、堿基互補(bǔ)配對原則探究?實(shí)踐：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

三、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性(1)DNA分子中，兩條長鏈上的什么結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的？脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)恒定，內(nèi)側(cè)配對穩(wěn)定，空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。穩(wěn)定性三、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性

在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對，堿基對有：A—T、T—A、G—C、C—G。請同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？44000種(2)DNA分子只含有4種脫氧核苷酸，它為什么能夠儲存足夠量的遺傳信息？堿基的序列千變?nèi)f化多樣性三、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性(3)每個(gè)DNA分子各自的堿基排列順序是特定的嗎？是特定的特異性五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算

已知某DNA的一條鏈的堿基順序?yàn)?

-T-T-C-G-A-C-G-T-C-C-A-T-G-它的另外一條鏈的堿基順序?yàn)?-A-A-G-C-T-G-C-A-G-G-T-A-C-規(guī)律一：雙鏈DNA中，A=T,C=G,任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等。即A+G=T+C=A+C=T+G∵A=T，C=G∴A+G=?+?A+C=?+?

在整個(gè)DNA中：

T+C∴==?

50%

T+G=五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算【針對性練習(xí)1】

1.某生物細(xì)胞DNA的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占22%，那么,胞嘧啶的分子數(shù)占（）A.11%

B.22%

C.28%

D.44%2.某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算T2G2A2C2A1C1G12鏈1鏈T1規(guī)律二：雙鏈DNA中，互補(bǔ)的兩個(gè)堿基之和占全部堿基的比等于在任何一條單鏈中，這兩個(gè)堿基之和占單鏈全部堿基數(shù)的比。A2+C2+G2+T2=A+C+G+TT1A1+T1A1+C1+G1+T1T2+A2=A1+T1+T2+A2A1+C1+G1+T1+A2+C2+G2+T2=T+A

雙鏈堿基數(shù)單鏈堿基數(shù)單鏈堿基數(shù)雙鏈堿基數(shù)五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算【針對性練習(xí)2】某DNA中A+T占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是（）A.35%B.29% C.28%D.21%A五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算C2+G2=C+GT1T2G2A2C2A1C1G12鏈1鏈T1A1+T1C1+G1T2+A2=T+A規(guī)律三：雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。0.4若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+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？【針對性練習(xí)3】0.4簡記為:補(bǔ)則等T2G2A2C2A1C1G12鏈1鏈T1規(guī)律四：雙鏈DNA中，兩條鏈間的非互補(bǔ)堿基和之比互為倒數(shù)。

且在整個(gè)DNA分子中，該比值為1。=A1+G1T1+C1m=A2+G2T2+C21/m則互補(bǔ)鏈上簡記為:不補(bǔ)則倒五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算簡記為:不補(bǔ)則倒五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算某DNA雙鏈中，一條鏈中

，則互補(bǔ)鏈中的比值是

一條鏈中，則互補(bǔ)鏈中的比值是【針對性練習(xí)4】=A+T

C+G0.4=A+C

T+G0.40.42.51.某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_____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%4.經(jīng)測定,青蛙體細(xì)胞中一段DNA分子中A