3.2DNA的结构课件-2021-2022学年高一下学期生物人教版（2019）必修2（共23张PPT）

(共23张PPT)
第三章 基因的本质
第二节 DNA的结构
2
DNA的结构
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA的结构
制作DNA双螺旋结构模型
相关计算
问题探讨
坐落在北京中关村高科技园区DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗？
1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克，共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型，标志着生物学研究进入分子的层次，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。
温故知新
1.DNA的基本单位：
脱氧核苷酸
3.核苷酸的组成：
2.元素组成：
C、H、O、N、P
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
4.含氮碱基
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
脱氧核糖
20世纪初
1951-1952
1952
1951年
DNA的结构单位：
四种脱氧核苷酸
科赛尔
琼斯
列文
推算出DNA呈螺旋结构，
尝试建构模型：
双螺旋、三螺旋
失败（配对违反化学规律）
X射线衍射技术
提供DNA衍射图谱
查哥夫
A=T
G=C
一、DNA双螺旋结构模型的构建
威尔金斯和富兰克林
沃森和克里克
DNA双螺旋结构
请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。
（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
（2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别
位于DNA的什么部位呢？
（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什
么部位？
两条链构成。
这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。
碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律：A与T配对；G与C配对。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2
DNA的结构
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA的结构
制作DNA双螺旋结构模型
相关计算
CTTGACAG5’5’3’3’（1）由条单链按_________方式盘旋成_______结构反向平行双螺旋23',5'-磷酸二酯键CH2HOHHHHH碱基磷酸5’4’3’2’1’二、DNA的结构
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
脱氧核糖和碱基交替连接，
构成基本骨架
(2) 外侧：
碱基
内侧:
(3)碱基互补配对原则
两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且A只和T配对、G只和C配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作碱基互补配对原则。
氢键
碱基对
二、DNA的结构
(4) 总结：“54321”
氢键
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
碱基对
五种元素：
C、H、O、N、P
四种碱基：
A、T、C、G
三种物质：
两条长链：
一种螺旋：
规则的双螺旋结构
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
反向平行的脱氧核苷酸链
二、DNA的结构
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
胸腺嘧啶（T）
二、DNA的结构
氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。
双链DNA分子中，嘌呤数=嘧啶数。即A+G=T+C
碱基对的排列顺序的千变万化。
在生物体内，最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算该DNA分子可能有多少种？
4 种
4000
（2）特异性
特定的DNA有特定的碱基对排列顺序。
（3）稳定性
具有规则的双螺旋结构。
（1）多样性
二、DNA的结构
DNA的结构特性：
二、DNA的结构
拓展：DNA杂交技术的应用
DNA杂交技术可以用于两个物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的DNA互补区段越多，则两个物种的亲缘关系_____。
越近
2
DNA的结构
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA的结构
制作DNA双螺旋结构模型
相关计算
三、制作DNA双螺旋结构模型
1、制作原理：
DNA由两条脱氧核苷酸链组成，按反相平行方式盘旋成双螺旋结构；DNA中的磷酸基团与脱氧核糖交替连接，排列在外侧；碱基依据碱基互补配对原则通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。
2、制作过程：
脱氧核苷酸模型
核苷酸长链模型
DNA平面结构模型
DNA双螺旋结构模型
三、制作DNA双螺旋结构模型
3、注意事项：
（1）制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时需要
注意各分子的大小及比例。
（2）磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要
准确。
（3）制作两条长链时注意两条链上的碱基总数要一致，
互补碱基之间接口要吻合，且这两条链长度要相等、
方向相反。
2
DNA是主要的遗传物质
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA的结构
制作DNA双螺旋结构模型
相关计算
四、相关计算
碱基互补配对原则
A与T，G与C配对，
则两个互补的碱基数量相等：A=T，G=C
四、相关计算
相关推论
（1）规律1：
一个DNA双链中，则A+G=T+C
即“嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数”
或“任意两个不互补碱基之和恒等于碱基总数的50%”。
四、相关计算
相关推论
（2）规律2：
DNA双链中，A+T或G+C在全部碱基中所占的比例等于其任意一条单链中A+T或C+G所占比例。
m
m
2m
四、相关计算
相关推论
（3）规律3：
DNA双链中，一条单链的 的值，
与其互补链 的值相等，
也与整个DNA的 的值相等。
“每条单链及双链中，互补碱基和之比均相等”
A1+T1
G1+C1
A+T
G+C
A2+T2
G2+C2
四、相关计算
相关推论
（4）规律4：
“两条单链的不互补碱基和之比互为倒数”
A2+T2
G2+C2
A1+T1
G1+C1
=m
=
m
1
1、DNA分子是由两条单链组成的，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。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基配对具有一
定的规律：遵循碱基互补配对原则。
4、在DNA双链中，A=T,G=C，且A、T之间形成两个氢键，
G、C之间形成三个氢键。
DNA双螺旋结构的主要特点：
小结