高中生物新课标人教版必修II3.2 DNA分子的结构

(共26张PPT)
含氮碱基
磷酸
脱氧核糖
问题：DNA中含氮的碱基有几种？
答：四种
（1）腺嘌呤（A）
（2）鸟嘌呤（G）
（3）胞嘧啶（C）
（4）胸腺嘧啶（T）
DNA的组成元素：
C、H、O、N、P
DNA的基本单位：
脱氧（核糖）核苷酸
１、DNA的化学组成
A
G
C
T
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
脱氧核苷酸的种类
问题：DNA分子的空间结构有哪些特点呢？
沃森和克里克认为：DNA分子的空间结构是规则的双螺旋结构。
2、DNA分子的结构：
图 3-11 DNA分子的结构模式图
连 接
A
T
G
C
A
T
G
C
１.DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
２.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
DNA分子双螺旋结构的
主要特点：
３.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。
碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
DNA分子结构的主要特点
DNA分子是有 条链组成， 盘旋成 结构。
交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。
碱基通过 连接成碱基对，并遵循
原则。
反向平行
双螺旋
脱氧核糖和磷酸
碱基对
氢键
碱基互补配对
2
【课堂反馈】
　1．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
1. 胞嘧啶
2. 腺嘌呤
3. 鸟嘌呤
4. 胸腺嘧啶
5. 脱氧核糖
6. 磷酸
7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8. 碱基对
9. 氢键
10. 一条脱氧核苷酸链的片段
2．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ）
A．4000个和900个 B．4000个和l800个
C．8000个和1800个
D．8000个和3600个
C
3. 拓展题
你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。
∵A=T G=C
∴A+G=T+C
∴
也可以写成以下形式：
规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的 。
A+G
( )
=
T+C
( )
=50%
A+G
T+C
=
( )
( )
=
( ）
( )
=1
A+G+T+C
A+G+T+C
A+C
T+C
T+G
A+G
恒等
一半
碱基计算的一般规律:
DNA双链中，互补碱基的数量相等(A=T 、C=G) ；
DNA单链中，互补碱基的数量不一定相等
（A≠ T、C≠ G）
2. 双链DNA分子不互补碱基对的碱基之和的比值为1，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
（A+C）/（T+G）=1 即 A+C = T+G
（A+G）/（T+C）=1 即 A+G = T+C
3. DNA分子其中一条链中的互补碱基对的碱基之和的比值与另一条互补链中以及双链DNA中该比值相等。
若（A1+ T1）/（G1+ C1）= a
则（A2+ T2）/（G2 + C2）= a
（A+ T）/（G + C）= a
4. DNA分子一条链中的不互补碱基对的碱基之和的比值是另一条互补链中该比值的倒数。
若（A1+ C1）/（G1+ T1） =a
则（A2+ C2）/（G2+ T2） = 1/a
或（A1+ G1）/（C1 + T1） =a
则（A2+ C2）/（G2+ T2） = 1/a
讨论：
作为遗传物质，应该储存大量的遗传信息。DNA只有4种脱氧核苷酸，它如何能够储存足够量的遗传信息？
碱基对的排列顺序——千变万化
碱基对排列方式和碱基对数量（n）的关系：
碱基对排列方式 = 4n (n代表碱基对数)
3、DNA分子的结构特点：
主链：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变。
碱基对：严格遵循碱基互补配对原则。
多样性：
不同种类的DNA分子，其内碱基对的排列顺序都不同。
特异性：
对于一个确定的DNA分子来说它的
碱基排列顺序都是确定的。
稳定性
1.若DNA分子的一条链中(A＋T)/(C＋G)=a，则和该DNA单链互补的单链片段中
(A＋T)/(C＋G)的比值为[ ]
A．a B．1/a C．1 D．1-1/a
2.一段多核苷酸链中的碱基组成为：35％的A、20％的C、35％的G、10％的T。它是一段[ ]
A．双链DNA B．单链DNA
C．双链RNA D．单链RNA　
A
B
3. 在双链DNA分子中，当(A+G)/(T +C)在一条多脱氧核苷酸链上的比例为0.4时，则在另一互补链和整个DNA中，这种比例分别是[ ]
0.4，1 B. 1 ，1
C. 0.6，1 D. 2.5，1
4.由120个碱基对组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达[ ]
120 B. 1204
C. 460 D. 4120
D
D
模型建构 　　——制作DNA双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构的发现是20世纪生物学的最伟大发现。
遗传学的发展史——
DNA双螺旋结构的发现
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。
脱氧核苷酸
1分子磷酸
1分子脱氧核糖
1分子含氮碱基
DNA模型的构建
1分子脱氧核苷酸 = + + .
代表磷酸
S
代表脱氧核糖
代表4种碱基
代表连接各组分的化学键
【模型建构1】: 脱氧核苷酸
碱 基
A
G
C
T
磷酸
脱氧
核糖
A
C
T
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
G
脱氧核苷酸的种类
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。
脱氧核苷酸
资料2：DNA是由4种脱氧核苷酸连接而成的长链。
【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
…
资料1： 20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。
脱氧核苷酸
资料2： DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
资料3：1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 。
【模型建构3】
【模型建构4】 DNA呈螺旋结构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。
脱氧核苷酸
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
资料3：1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 。
资料4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。
【模型建构3】
DNA双螺旋结构