[打包]高中生物同步课件:32 DNA分子的结构(人教版必修2)7份

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科目 生物学
更新时间 2013-04-02 16:52:09

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课件27张PPT。3.2 DNA分子的结构 精品课件(人教版必修二)第2节 DNA分子的结构课标领航
1.概述DNA分子结构的主要特点。
2.制作DNA分子双螺旋结构模型。
3.讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
【重点】 DNA分子结构的主要特点。
【难点】 DNA分子结构的主要特点。 核心要点突破实验探究创新知能过关演练第2节基础自主梳理基础自主梳理一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.对DNA的认识
(1)DNA分子是以4种__________为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有____________四种碱基。
(2)腺嘌呤(A)的量等于_____________的量,鸟嘌呤(G)的量等于___________的量。
2.模型建立
(1)建立人:沃森和克里克。
(2)模型:磷酸-核糖在外、碱基在内的双链螺旋。脱氧核苷酸A、T、G、C胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)二、DNA分子的空间结构
1.构成:两条脱氧核苷酸链按_________方式盘旋成_______结构。
2.由脱氧核糖和______交替连接排在外侧,构成基本骨架;_____在内侧,由两条链上的碱基通过_____连接成碱基对。
3.碱基互补配对原则:A(腺嘌呤)一定与___________配对,G(鸟嘌呤)一定与_________配对。反向平行双螺旋磷酸碱基氢键T(胸腺嘧啶)C(胞嘧啶)核心要点突破1.组成元素:C、H、O、N、P。
2.基本单位:脱氧核苷酸(4种)。
(1)组成:每个基本单位(即每个脱氧核苷酸)又由三个“一分子”组成,即一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基。
(2)其关系如下:3.平面结构:两条长链4.空间结构:双螺旋结构(1)两链反向平行。
(2)两链之间靠氢键连接。DNA分子结构可简记为5种元素,4种碱基(脱氧核苷酸),3种小分子,2条长链,1个双螺旋。5.DNA结构的特点
(1)稳定性
是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。如:DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连结而成的,从头至尾没有变化;碱基互补配对的原则,即A与T配对,G与C配对也不会改变。
(2)多样性
尽管组成DNA分子的碱基只有四种,而四种碱基的配对方式只有两种,但是碱基对的排列顺序可以千变万化,因而构成了DNA分子的多样性。(3)特异性
每个特定的DNA分子中都有特定的碱基对排列顺序,而特定的碱基对排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息,这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。 下面关于DNA分子结构的叙述中,错误的是(  )
A.每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸
B.每个碱基分子上连接着一个磷酸和一个脱氧核酸
C.每个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数
D.双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶,就一定会同时含有40个鸟嘌呤
【尝试解答】 ____B____【解析】 在双链DNA分子内部,碱基之间通过氢键连接形成碱基对,对一个碱基来说,一侧连接着一个脱氧核糖,另一侧通过氢键和另一个碱基相连。【探规寻律】 ①两条链之间的脱氧核苷酸数目相等?两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。
②碱基配对的关系是:A(或T)一定与T(或A)配对、G(或C)一定与C(或G)配对,这就是碱基互补配对原则。
③A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。
④构成DNA分子的两条脱氧核苷酸链以反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
⑤根据碱基互补配对原则,双键DNA中的含氮碱基数目的关系是:A=T、G=C,而单链DNA中,则往往是A≠T、G≠C。答案:D (2011年衡水高一检测)从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占双链全部碱基数的(  )
A.26%        B.24%
C.13% D.12%
【尝试解答】 ____C____【解析】 【互动探究】
(1)若问H链的互补链中A占单链的百分比,结果如何?
(2)若H链的碱基中,未给出A占28%,请问A占H链全部碱基的百分比最大值为多少?
【提示】 (1)26%。(2)54%实验探究创新制作DNA双螺旋结构模型
1.制作原理:DNA的脱氧核苷酸双链反向平行,磷酸与脱氧核糖交替连接,排列在外侧。碱基排列在内侧,碱基对通过氢键连接,碱基互补配对。2.制作程序实战演练 现有用硬纸片制作的4种脱氧核苷酸模型,样式为 ,请你运用所学的关于DNA结构知识,排列出一个平面DNA片段图。
(1)DNA片段由几条链构成?如何连接?
(2)试写出一个具体的DNA片段图。
(3)理论上分析(2),一共能排出多少种片段图?
(4)从(2)(3)中可得出什么结论?解析:DNA是双螺旋结构,所以有两条链,并且两条链之间是反向平行的。它们之间遵循碱基互补配对原则并通过氢键连接,并且每一个碱基位置对应4种碱基,同时由于碱基排列顺序的不同,导致DNA分子结构具有多样性和特异性。答案:(1)两条链,两条链的单体间通过磷酸二酯键连接,链与链之间借碱基间的氢键连接。
(2)如图所示:(3)48种。
(4)DNA分子结构具有多样性和特异性。课件20张PPT。第二节 DNA分子的结构回眸历史一、DNA双螺旋结构的构建早凋的“科学玫瑰” -- 富兰克林富兰克林和同事威尔金斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到 DNA晶体照片,为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论,提供了决定性的实验依据。DNA的X射线衍射图威尔金斯1952年查哥夫(E.Chargaff)定量分析 DNA分子的碱基组成,发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。1953年美国科学家沃森(J.D.Watson)和 英国科学家克里克(F.Crick)提出DNA分子的双螺旋结构模型。DNA全称是       ;
DNA的基本组成元素是         ;
组成DNA的基本单位是        。 二、DNA分子的结构1、DNA的化学组成脱氧核糖核酸C 、H、 O 、N 、P脱氧核苷酸复习提问① DNA的基本单位-脱氧核苷酸脱氧
核糖含氮碱基磷酸腺嘌呤鸟嘌呤(A)(G)胸腺嘧啶胞嘧啶(T)(C)脱氧核苷酸的组成成分: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腺嘌呤脱氧核苷酸② 脱氧核苷酸的种类:③ 多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链④二条脱氧核苷酸链组成一个DNA分子磷酸脱氧核糖含氮碱基2、 DNA的空间结构DNA





图双螺旋解开放大AAATTTGGGGCCCATCDNA平面结构两条链的关系?① 由2条链按反向平行
方式盘绕成双螺旋结构;AAATTTGGGGCCCATCDNA平面结构磷酸、脱氧核糖交替连接—— 构成基本骨架 (“扶手”)② 外侧:AAAGGCCADNA平面结构碱基 (“梯级”)③ 内侧:2条链上的碱基通
过______连接成碱基对※碱基互补配对原则A = T ; G = C氢键3、DNA分子的特性①DNA分子具稳定性②DNA分子具多样性③DNA分子具特异性(两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间的碱基互补配对的方式稳定不变)(每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序)(长链中碱基对的排列顺序千变万化)设计和制作DNA分子双螺旋结构答:DNA通过碱基对的排列顺序
(即为脱氧核苷酸的排列顺序)
储存大量的遗传信息思考题:DNA是遗传物质,储存着大量的遗传信息,那么DNA是通过什么储存大量的遗传信息? DNA指纹技术右图中怀疑对象
中,谁最可能
是嫌疑犯?DNA
指纹技术还有哪
些用途?小结DNA化学组成DNA的 双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸种类:4种 碱基互补配对原则DNA分子的特性:稳定性、多样性和特异性①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 , 碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。DNA分子的结构GTCA1、下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的名称。5678910胸腺嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤腺嘌呤脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、课堂练习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1800个(C)8000个和1800个(D)8000个和3600个√课件27张PPT。DNA分子的结构一. DNA的基本单位-脱氧核苷酸 1’2’3’4’5’AGCT化学元素组成:C H O N PACT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是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链一、DNA模型建构资料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。【模型建构3】 DNA双链资料3: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)。 一、DNA模型建构资料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。【模型建构4】 DNA双螺旋资料3: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)。 资料4: 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 。一、DNA模型建构 沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。左一:威尔金斯 左三:克里克 左五:沃森DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键DNA平面结构5’5’3’3’构成方式磷酸二酯键磷酸二酯键1、DNA分子结构主要特点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2二、DNA模型分析2、DNA的多样性AAATTTGGGGCCCATC两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。DNA分子的特性:①多样性:DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。一个最短的DNA分子也有4000个碱基对,可能的排列方式就有44000种。②特异性:特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。不同的生物,碱基对的数目可能不同,碱基对的排列顺序肯定不同。③遗传信息:DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了
遗传信息。思考:在一个DNA分子中,那些碱基比例较高,则该DNA分子就比较稳定?设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知:A1=T2 , A2=T1, G1 = C2 , G2 =C1。
则在DNA双链中: A = T , G = C可引申为:①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
A+G=T+C 即A+G/T+C=1或A+G/A+T+G+C=50%或A%=50%-G%②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。例题1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?解析:因为DNA分子中,A+G=T+C。所以,A=50%–23%=27%DNA有关碱基数量的计算: ③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。两条链A+T/G+C之比相等。 例题2、在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?
2.5 1 ; ④双链DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比,其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。 例题3、某双链DNA分子中,A与T之和占整个DNA碱基总数的54%,其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%A+T=54% G+C=46% 重要公式A=T G=C
(A+T)1=(A+T)2=(A+T)双
1.生物界这样形形色色,丰富多彩的根本原因在于:
A.蛋白质的多种多样
B.DNA分子的多种多样
C.自然环境的多种多样
D.非同源染色体组合形式多样
2.某DNA分子含腺嘌呤200个,占碱基总数的20%,该DNA分子中含胞嘧啶:
A.350 B.200 C.300 D.6003.DNA分子的基本骨架是
A.通过氢键相互连接的碱基对
B.通过氢键相互连接的核苷酸对
C.交替连接的脱氧核糖和磷酸
D.通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基
4.由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类最多可达:
A.4120 B.1204 C.460 D.6045.一段多核苷酸链中的碱基组成为30%的A,30%的C,20%的G,20%的T,它是一段:
A.双链DNA B.单链DNA
C.双链RNA D.单链RNA
6.在含有四种碱基的DNA区段中,有腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例为b,则
A.b≤0.5 B.胞嘧啶为a(1/2b-1)个
C.b≥0.5 D.胞嘧啶为b(1/2b-1)个7.关于DNA的描述错误的是:
A.每一个DNA分子由两条平行的脱氧核苷酸链缠绕而成
B.两条链的碱基以严格的互补关系配对
C.DNA双链的互补碱基对之间以氢键相连
D.两条链反向平行排列
8.为保持DNA两条脱氧核苷酸链之间的距离不变,碱基对应保持:
A.A-T碱基对相等 B.A-T;G-C碱基对都相等
C.G-C碱基对相等 D.A-G;T-C碱基对都相等9.DNA的一条链中,(G+T)/(A+C)=2,(A+T)/(G+C)=0.5,则该DNA分子中另一条互补链上同样的碱基比例分别为:
A.2和2 B.0.5和0.5 C.2和0.5 D.0.5和2
10.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1800个
C.8000个和1800个 D.8000个和3600个 11.某生物组织中提取的DNA中,鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基的46﹪,已知其中的一条链中碱基占28﹪的是腺嘌呤,占22﹪的是胞嘧啶.
? 全部碱基中腺嘌呤占 ﹪
? 腺嘌呤在另外一条链所有碱基中占 ﹪2726课件29张PPT。第二节 DNA分子的结构资料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1分子磷酸1分子脱氧核糖1分子含氮碱基一、DNA模型建构1分子脱氧核苷酸 = + + .【模型建构1】: 脱氧核苷酸碱 基AGCT
磷酸
脱氧
核糖ACT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是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链一、DNA模型建构资料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。【模型建构3】 DNA双链资料3: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)。 一、DNA模型建构资料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。【模型建构4】 DNA双螺旋资料3: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)。 资料4: 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 。一、DNA模型建构 沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。左一:威尔金斯 左三:克里克 左五:沃森DNA的空间结构图的上半部分是以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的照片。图的下半部分是DNA的人工模型。从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构沃森和克里克:DNA分子的规则的双螺旋结构DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。(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;碱基在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。DNA双螺旋结构的主要特点AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗?两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。你注意到了吗?两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 DNA分子的特异性就体现在特定的碱基(对)排列顺序中。1、DNA分子结构主要特点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2二、DNA模型分析2、DNA的多样性 思考:研究表明:DNA结构的稳
定性与四种碱基的含量有
关:G和C的含量越多,
DNA的结构就越稳定。同学们知道是由于什么原因吗? G与C形成三个氢键,A与T只形成两
个氢键。氢键越多,结合力越强。DNA有关碱基数量的计算:通过观察DNA的结构我们可以发现:A只能与T
配对,G只能与C配对,所以A=T,G=C。两个式子相加得:A+G=T+C,
即嘌呤数之和等于嘧啶数之和。同理可得:A+C=T+G,
即不互补的嘌呤数与嘧啶数之和相等。现学现用:某DNA分子的碱基中,G的分子数占22%,那么T的分子数占( ) A、11%   B、22% 
C、28%  D、44%解析:G+T=50%,T=50%-22%=28% CDNA是由两条脱氧核苷酸链组成的,
第一条链的A与第二条链的T互补配对,
因此:A1=T2同理:T1=A2 G1=C2 C1=G2所以:A1+T1=A2+T2=1/2(A+T)
G1+C1=G2+C2=1/2(G+C)因此:
(A1+T1)/(G1+C1)=(T2+A2)/(C2+G2)
(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)
(A1+C1)/(G1+T1)=(T2+G2)/(C2+A2)1.DNA的一条单链中A+T/G+C=0.4,上述比例在其补单链和整个DNA分子
中分别是(  )
A、0.4和0.6   B、2.5和1   
C、0.4和0.4    D、0.6和1现学现用:解析:
(A1+T1)/(G1+C1)=(T2+A2)/(C2+G2)
=(A+T)/(G+C)=0.4C2.某DNA分子有两条链,分别是a链和b链,
(1)已知a链上(A+T)/(C+G)=x,则b链和整个DNA分子中(A+T)/(C+G)分别是多少?
(2)已知a链上(A+C)/(T+G)=x,则b链和整个DNA分子中(A+C)/(T+G)分别是多少?
答案:x、x答案:1/x、1★化学组成:基本组成单位:四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链碱基对氢键碱基互补配对原则★分子结构的多样性,稳定性和特异性小结★碱基互补配对原则的应用【课堂反馈】 1.下面是DNA的分子结构模式图,说出图中1-10的名称。 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【课堂反馈】2.已知1个DNA分子中有1800个碱基对,其中胞嘧啶有1000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.1800个和800个 B.1800个和l800个
C.3600个和800个
D.3600个和3600个C【课堂反馈】A+T+G+CA+T+G+CA+CT+GT+GA+C相等一半课件24张PPT。 第三章基因的本质
第2节 DNA分子的结构中关村高科技园区DNA雕塑 脱氧
核糖含氮碱基磷酸1、组成DNA的基本单位是:_____________。
构成的化学元素有几种? __________________。脱氧核苷酸C、H、O、N、P脱氧核苷酸一、DNA的分子结构AGCT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2.脱氧核苷酸的种类四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链脱氧核苷酸长链 连 接 二、DNA的空间结构2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱,并且获得相关其数据3、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。4、1952年查哥夫指出: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).5、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型-脱氧核糖核酸的一个结构模型》DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。(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;碱基在内侧。DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。(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;碱基在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。DNA分子的结构特点注意:A+T=C+G ?碱基互补配对原则在DNA分子中形成 碱基对时,A一定与T配对,G一定与C配对,这种一一对应的关系,称为碱基互补配对原则。2. 碱基对之间的氢键具有固定的数目,A与T有两个氢键,C与G有三个氢键3. 在双链DNA分子中有A=T,C=G,所以 A+G=C+T 即 嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数 AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗?两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。DNA分子的特性:②多样性:碱基有4种:A、T、G、C,碱基对有4种:A—T、T—A、G—C、C—G,而n个碱基对的组合方式有4n 种.
如:一个最短的DNA分子也有4000个碱基对,可能的排列方式就有44000种。③ 特异性:不同的生物,碱基对的数目可能相同,但碱基对的排列顺序肯定不同。① 稳定性:碱基互补配对原则保持双链平行,氢键的作用力保持双链的结构牢固.DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息.【课堂反馈】 1.下面是DNA的分子结构模式图,说出图中1-10的名称。 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
∴ 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+T+C+GA+T+C+GA + C T + GA + C T + G相等50%碱基互补配对原则应用设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知:A1=T2 , A2=T1, G1 = C2 , G2 =C1。
则在DNA双链中: A = T , G = C可引申为:①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
A+G=T+C 即A+G/T+C=1或A+G/A+T+G+C=50%或A%=50%-G%②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。例题1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?解析:因为DNA分子中,A+G=T+C。所以,A=50%–23%=27% ③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。两条链A+T/G+C之比相等。 例题2、在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?
2.5 1 ; ④双链DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比,其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。 例题3、某双链DNA分子中,A与T之和占整个DNA碱基总数的54%,其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%A+T=54% G+C=46% 2.某DNA分子的一条单链中,A占20%,T占30%,则该DNA分子中的C占全部碱基的( )。25%1.DNA一条链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比在其互补链和整个DNA分子中分别是( ),( ). 2.51练习解析:一条链上A占20%,T占30%,则 A+T占50%,C+G占=50%;整个分子中该比值= 50%, 而C=G,故C占25%.3.双链DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占碱基总数的5%,那么另一条链中的T占碱基总数的( )。7%解析:双链DNA分子中,G占碱基总数的38%, C占38%, A、T各占12%;一条链上T占碱基总数的5%,另一条链上T占碱基总数的12% --5%=7%。26% 24%解析:一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的
46%, A和T之和占全部碱基数的54%;
每一条单链中G和C之和占全部碱基数的46%, A和T之和占全部碱基数的54%,而一条单链中,A和C分别占该单链的28%和22%,则G占该单链的46%--22%=24%, T占该单链的54%--28%=26%,则该DNA分子的另一条单链中,A和C分别占这一单链的百分比是26%、 24%。4.一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的
46%,该DNA分子的一条单链中,A和C分别占该单链的28%和22%,则该DNA分子的另一条单链中,A和C分别占这一单链的百分比是多少? 课件23张PPT。第二节 DNA分子的结构学习目标1.概述DNA分子结构的主要特点。
2.会制作DNA分子双螺旋结构模型。

3.讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。 1953年,美国科学家沃森(J.D.Watson,1928—)和英国科学家克里克(F.Crick,1916—2004),共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。回眸历史20世纪初,摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。
1943年,艾弗里证明了DNA携带有遗传信息,并认为DNA可能就是基因。
1951年,生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究,发现DNA是一种螺旋结构。
女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。DNA双螺旋结构模型的构建DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构讨论:DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?
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?
DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?DNA平面结构DNA立体结构脱氧核苷酸1、DNA的化学组成基本单位:P脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸元素组成:C H O N P组成脱氧核苷酸的碱基:胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)因此,脱氧核苷酸也有4种很多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸(DNA)链脱氧核苷酸2、DNA的立体结构特点 磷酸、脱氧核糖
交替连接—— 构成
基 本骨架; 碱基;
2条链上的碱基通过
氢键形成碱基对3.内侧: 2.外侧:1.由2条链按反向平行
方式盘绕成双螺旋结构;碱基互补配对原则A与T配对;G与C配对DNA









解A-T之间形成2个氢键
C-G之间形成3个氢键在双链DNA分子中,注意:两条链之间的脱氧核苷酸数目相等,即两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等
注意:在单链DNA中,A不一定等于T;G也不一定等于C同理,一条链中碱基G的数量等于另一条链中碱基____的数量一条链中碱基A的数量等于另一条链中碱基____的数量T(A=T)C(G=C)DNA分子中各种碱基的数量关系双链DNA分子中:也即是:(A+G)/(T+C) =A=T,G=C;即A+G=A+C=T+G,1一条链中的A+T=T+A(另一条链);双链DNA分子中:T+C所以:(A+G)占整条DNA链碱基总数的同理:(T+C)%也等于50%同理:一条链中的G+C=C+G(另一条链)50%或答:DNA通过碱基对的排列顺序
(即为脱氧核苷酸的排列顺序)
储存大量的遗传信息思考题:DNA是遗传物质,储存着大量的遗传信息,那么DNA是通过什么储存大量的遗传信息?AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗?两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。DNA分子的特性:①多样性:DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。一个最短的DNA分子也有4000个碱基对,可能的排列方式就有44000种。②特异性:特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。不同的生物,碱基对的数目可能不同,碱基对的排列顺序肯定不同。③遗传信息:DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了
遗传信息。DNA分子的结构
小结★化学组成:基本组成单位:四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链碱基对氢键碱基互补配对原则★分子结构的多样性和特异性练习
某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占22%,那么,胞嘧啶的分子数占( )    
11% B. 22% C. 28% D. 44%
2若DNA分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a,则其互补链中该比值应为 ( )
A. a B. 1/a C. 1 D. 1-1/aCA已知双链DNA分子中的一条链中(A+G)/(T+C)=m,求:
(1)在其互补链中的上述比例是
(2)在整个DNA分子中上述比例为
如果在一单链中(A+T)/(G+C)=n时,求:
(3)在其互补链中的上述比例是
(4)在整个DNA分子中上述比例是 1/m1nn再见课件31张PPT。DNA是主要的遗传物质 19世纪中期,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的. 20世纪初期,摩尔根通过果蝇实验证明了:基因位于 染色体 上。 20世纪中叶,科学家发现:染色体主要由 蛋白质和DNA (成分)组成。蛋白质DNA染色体分析 预学案23页学习与交流1 知识梳理一:肺炎双球菌转化实验1 蛋白质和DNA,
谁是遗传物质? DNA是遗传物质的证据格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验艾弗里确定转化因子的体外转化实验噬菌体侵染细菌的实验肺炎双
球菌转
化实验实验材料:两种肺炎双球菌 R型菌
菌落:粗糙,
无荚膜,无毒S型菌
菌落:光滑,
有荚膜,有毒,可致死 一.格里菲思的肺炎双球菌转化实验实验过程①对比前三组的实验现象,第四组的结果是什么??加热杀死的S型细菌必然含有某种转化因子,将无毒性R型细菌转变成活的S型细菌③实验结论是什么?小鼠死亡 R型细菌R型细菌加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”,将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌.哪种物质是转化因子?? 格里菲思的实验结论:[实验设计]寻找转化因子: 在杀死的S型细菌中含有哪些物质?但究竟哪一个才是转化因子呢? 在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么?有什么巧妙之处? 必须将蛋白质、其他物质与DNA分开,单独、直接地观察它们的作用,才能确定究竟谁是遗传物质。预学案24页知识点一、2遵循了单一变量原则二、艾弗里确定转化因子的体外转化实验艾弗里利用社么方法将这些物质分开?将S型细菌中的物质进行提纯和鉴定提出问题实验方案:2、分别与R型细菌混合培养,观察其后代是否有S型细菌出现.1、从活的S型细菌中分离,提取出各种成分,(DNA、蛋白质和多糖 等物质) DNA、蛋白质和其他物质谁是遗传物质?作出假设:实施方案 验证预测预期效果:DNA是遗传物质只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌分析结论实验材料:两种类型的肺炎双球菌(R型和S型)分别与R型活细菌混合培养 多数 少数 DNA的纯度越高,转化就越有效。实验过程与结果艾弗里的实验结果及分析:预学案P24知识点一、2 只在加入DNA一组中出现S型细菌,说明了什么? 只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌DNA是转化因子 ,DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。? 艾弗里的实验结论:经DNA酶水解一组实验结果如何,说明什么? DNA水解产物不是转化因子活R型细菌转变成活的S型细菌的条件是什么?? S型细菌的DNA和活的R型细菌 讨论例1? 有没有可能是DNA上仍沾有
的0.02%蛋白质是转化因呢?
有没有比细菌更好的实验料? 1. 实验材料: 三、噬菌体侵染细菌的实验小资料: T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.思考:学习与交流42.噬菌体的增殖过程3.研究方法蛋白质的组成元素:DNA 的组成元素:C、H、O、N、SC、H、O、N、P(标记 35S )(标记 32P)思考:预学案知识点二.1题第一步:标记大肠杆菌:
细菌+含35S的培养基细菌+含32P 的培养基第二步:标记噬菌体(标记细菌分别培养噬菌体)含35S的细菌含32P的细菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体噬菌体+含35S的细菌
噬菌体+含32P的细菌4.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程及结果思考:预学案知识点二.2题(1)第三步:实验过程:蛋白质含35S
的噬菌体+细菌
(未标记)上清液(含T2噬菌体颗粒)沉淀(被感染的细菌和新形成的噬菌体)说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内①用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质--含放射性物质35S--未检测到35S②用放射性同位素32P标记内部DNADNA含32P
的噬菌体+细菌
(未标记)(T2噬菌体颗粒)新形成的噬菌体中说明DNA进入到细菌内去了--未检测到32P--检测到32P第三步:标记的噬菌体分别侵染未标记细菌(1) 含35S的噬菌体+细菌(2)含32P的噬菌体+细菌 测定放射性思考:预学案知识点二.2题(2)(3)实验过程及结果:第一组 实验第二组实验
亲代
噬菌体35 S标记蛋白质32 P标记DNA 子代
噬菌体外壳蛋白质无35SDNA有32P标记实验
结论DNA分子具有连续性,是遗传物质DNA是遗传物质思考:预学案知识点二.3题 目前,已有充分的科学研究资料证明,绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。DNA是唯一的遗传物质吗? 遗传物质的类型[相关链接]SARS病毒的结构:? SARS病毒中,谁是遗传物质? RNA是SARS病毒的遗传物质。四、RNA也是遗传物质的实验
1.过程及结果
2.结论: 是遗传物质。RNARNA蛋白质RNA蛋白质小结:
大多数生物以 为遗传物质,
少数生物以 为遗传物质,
所以 是一切生物的遗传物质,
是主要的遗传物质。
蛋白质 (是,不是)遗传物质。DNARNA核酸DNA不是谢谢!噬菌体侵染细菌的动态过程:动画侵入别的细菌侵入合成组装释放吸附