高中生物《第三章 第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)》課件5 新人教版必修2

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1、第二節(jié)第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) 這是這是20世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的又一劃時代發(fā)現(xiàn),它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入又一劃時代發(fā)現(xiàn),它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。因為這項分子的層次。因為這項“生物科學(xué)中最具有革生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)命性的發(fā)現(xiàn)”,兩位科學(xué)家獲得了,兩位科學(xué)家獲得了1962年度諾年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 1953年,年,美國科學(xué)家沃森美國科學(xué)家沃森(JD.Watson,1928)和英國科學(xué))和英國科學(xué)家克里克(家克里克(F.Crick,19162004),共),共同提出了同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。分

2、子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。v20世紀(jì)初,摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗證明世紀(jì)初,摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗證明基基因位于染色體上因位于染色體上。v1943年,艾弗里證明了年,艾弗里證明了DNA攜帶有遺傳信息,攜帶有遺傳信息,并認(rèn)為并認(rèn)為DNA可能就是基因可能就是基因。v1951年,生物物理學(xué)家威爾金斯用年,生物物理學(xué)家威爾金斯用X射線衍射射線衍射技術(shù)技術(shù)對對DNA結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)DNA是一種是一種螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)。v女物理學(xué)家富蘭克林在女物理學(xué)家富蘭克林在1951年底拍到了一張年底拍到了一張十分清晰的十分清晰的DNA的的X射線衍射照片射線衍射照片。DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)

3、模型的構(gòu)建DNA的空間結(jié)構(gòu)以超高分辨率掃描式電子以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的顯微鏡拍到的DNADNA照片。照片。DNA的結(jié)構(gòu)模式圖從圖中可見DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)放大DNADNA的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)討論:討論:DNA是由幾條鏈構(gòu)成的?它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)?是由幾條鏈構(gòu)成的?它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)?DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的?它們分別位于的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的?它們分別位于DNA的什么部位呢?的什么部位呢?DNA中的堿基是如何配對的?它們位于中的堿基是如何配對的?它們位于DNA的什么的什么部位?部位?DNA平面結(jié)構(gòu)DNA立體結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸脫氧核苷酸1、DNA的化學(xué)組成的

4、化學(xué)組成基本單位:基本單位:P脫氧核糖含氮堿基磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖含氮堿基含氮堿基脫氧核苷酸脫氧核苷酸元素組成:元素組成:C H O N P組成脫氧核苷酸的堿基:組成脫氧核苷酸的堿基:胞嘧啶(胞嘧啶(C)胸腺嘧啶()胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(腺嘌呤(A)鳥嘌呤()鳥嘌呤(G)因此,脫氧核苷酸也有因此,脫氧核苷酸也有4種種腺膘呤脫氧核苷酸腺膘呤脫氧核苷酸A胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸C鳥瞟呤脫氧核苷酸鳥瞟呤脫氧核苷酸GT胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸很多個脫氧核苷酸聚合成為很多個脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸(脫氧核苷酸(DNA)鏈鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸2、DNA的立體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的立體結(jié)構(gòu)

5、特點(diǎn) 磷酸、脫氧核糖磷酸、脫氧核糖 交替連接交替連接 構(gòu)成構(gòu)成 基基 本骨架本骨架; 堿基堿基; 2條鏈上的堿基通過條鏈上的堿基通過 氫鍵氫鍵形成形成堿基對堿基對3.內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè): 2.外側(cè):外側(cè):1.由由2條鏈按條鏈按反向平行反向平行方式方式盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu);盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu);堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則A與與T配對;配對; G與與C配對配對AACCGGATTTGCCCTADNA堿堿基基互互補(bǔ)補(bǔ)配配對對情情況況圖圖解解AT之間形成之間形成2個氫鍵個氫鍵CG之間形成之間形成3個氫鍵個氫鍵在雙鏈在雙鏈DNA分子中,分子中,注意注意:兩條鏈之間的脫氧核苷酸數(shù)目相等兩條鏈之間的脫氧核苷酸數(shù)目相等,即

6、兩條即兩條鏈之間的堿基、脫氧核糖和磷酸數(shù)目對應(yīng)相等鏈之間的堿基、脫氧核糖和磷酸數(shù)目對應(yīng)相等注意:在單鏈注意:在單鏈DNA中,中,A不一定等于不一定等于T;G也不一定等于也不一定等于C同理同理,一條鏈中堿基一條鏈中堿基G的數(shù)量等于另一條鏈的數(shù)量等于另一條鏈中堿基中堿基_的數(shù)量的數(shù)量一條鏈中堿基一條鏈中堿基A的數(shù)量等于另一條鏈的數(shù)量等于另一條鏈中堿基中堿基_的數(shù)量的數(shù)量T(A=T)C(G=C)DNA分子中各種堿基的數(shù)量關(guān)系分子中各種堿基的數(shù)量關(guān)系雙鏈雙鏈DNA分子中:分子中:也即是:(也即是:(A+G)/(T+C) =A=T,G=C;即即A+G=A+C=T+G,1一條鏈中的一條鏈中的A+T=T+A

7、(另一條鏈);(另一條鏈);雙鏈雙鏈DNA分子中:分子中:T+C所以:所以:(A+G)占整條)占整條DNA鏈堿基總數(shù)的鏈堿基總數(shù)的同理同理:(T+C)% 也等于也等于50%同理:一條鏈中的同理:一條鏈中的G+C=C+G(另一條鏈)(另一條鏈)50%或或答:答:DNA通過通過堿基對的排列順序堿基對的排列順序(即為脫氧核苷酸的排列順序)(即為脫氧核苷酸的排列順序)儲存大量的遺傳信息儲存大量的遺傳信息思考題:思考題:DNA是遺傳物質(zhì),儲存著大是遺傳物質(zhì),儲存著大量的遺傳信息,那么量的遺傳信息,那么DNA是通過什么儲是通過什么儲存大量的遺傳信息?存大量的遺傳信息?AAATTTGGGGCCCATC你注意

8、到了嗎?兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。DNA分子的特性:分子的特性:多樣性:多樣性:DNA分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。一個最短的DNA分子也有4000個堿基對,可能的排列方式就有44000種。特異性:特定的特異性:特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。分子具有特定的堿基排列順序。不同的生物,堿基對的數(shù)目可能不同,堿基對的排列順序肯定不同。遺傳信息:遺傳信息:DNA分子中的堿基對排列順序就代表了分子中的堿基對排列順序就代表了遺傳信息。遺傳信息。DNADNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)小結(jié)化學(xué)組成:化學(xué)組成

9、:基本組成單位:四種脫氧核苷酸基本組成單位:四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子脫氧核糖一分子磷酸一分子磷酸空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長鏈兩條脫氧核苷酸長鏈堿基對堿基對氫鍵氫鍵堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性練習(xí)練習(xí)1 某生物細(xì)胞某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中,腺分子的堿基中,腺嘌呤的分子數(shù)占嘌呤的分子數(shù)占22,那么,胞嘧,那么,胞嘧啶的分子數(shù)占(啶的分子數(shù)占()A.11%B.22%C.28%D.44%若若DNA分子的一條鏈中(分子的一條鏈中(A+T)/(C+G)=a,則其互補(bǔ)鏈中該比值,則其互補(bǔ)鏈中該比值應(yīng)為應(yīng)為()A.aB.1/aC.1D.1-1/aCA已知雙鏈已知雙鏈DNA分子中的一條鏈中分子中的一條鏈中(A+G)/(T+C)=m,求:,求:(1)在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是)在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是(2)在整個)在整個DNA分子中上述比例為分子中上述比例為如果在一單鏈中(如果在一單鏈中(A+T)/(G+C)=n時,求:時,求:(3)在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是)在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是(4)在整個)在整個DNA分子中上述比例是分子中上述比例是1/m1nn

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