(共20张PPT)
第二节 DNA分子的结构
DNA是如何储存大量遗传信息的?
这与DNA的结构特点有密切关系。
生物体的遗传物质主要是_____。
DNA
DNA为什么能进行身份的鉴定?
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 。
1分子脱氧核苷酸
= + + 。
脱氧核苷酸
1分子磷酸
1分子脱氧核糖
1分子含氮碱基
含氮碱基种类:
A —
G —
C —
T —
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
含氮碱基
一、DNA分子模型的构建
【活动一】: 脱氧核苷酸的搭建
材料说明:
黑色:脱氧核糖
白色:磷酸
红色:胸腺嘧啶(T)
蓝色:腺嘌呤(A)
黄色:鸟嘌呤(G)
绿色:胞嘧啶(C)
思考题1
下列4种核苷酸中,在DNA结构中不可能具有的是 ( )
B
G
U
T
A
A
B
C
D
思考题2
如图为核苷酸结构,相关的叙述错误的是( )
A、图中的a为磷酸,b为五碳糖
B 、DNA中的b为脱氧核糖
C 、人体内c共有5种
D、噬菌体内这样的结构有8种
a
b
c
D
资料2:当时,科学界对DNA的认识是:DNA分子是以 连接而成的 。
A
C
T
G
4种脱氧核苷酸为单位
长链
【活动二】: 脱氧核苷酸链的搭建
4
1
2
3
OH
H
CH2
H
p
=
H O
O
OH
O
CH2
H
1
2
3
OH
H
4
4
资料3:1951年春,英国生物物理学家 和 在
生物大分子结构会议上展示了 。
给美国生物学家 留下了深刻的印象。
DNA衍射图谱
威尔金斯
DNA的X射线衍射图谱
沃森
富兰克林
旋转楼梯
资料4:沃森和克里克根据DNA衍射图谱为基础,推算出DNA分子呈螺旋结构。构建了一个将 安排在螺旋外部, 安排在螺旋内部的双链螺旋。
磷酸-脱氧核糖骨架
碱基
A
C
T
G
→
基本骨架
(排列在外侧)
→
(排列在内侧)
连接两条链的碱基如何配对
嘌呤配对
嘧啶配对
嘌呤和嘧啶配对
资料5:1952年春,沃森和克里克从奥地利生物化学家
得到了一个重要的信息: 等于 。 等于 。于是他们让 与 配对, 与 配对,构建出完整的DNA分子双螺旋结构。
查哥夫
腺嘌呤(A)的量
胸腺嘧啶(T)的量
鸟嘌呤(G)的量
胞嘧啶(C)的量
A
T
G
C
磷酸
脱氧
核糖
A
T
C
磷酸
脱氧
核糖
G
碱基对
另一碱基对
氢键
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。
碱基对的种类
A
T
T
A
G
C
C
G
【活动三】: DNA分子平面结构的搭建
每组在已搭建的脱氧核苷酸长链的基础上,按照碱基互补配对的原则(A配T,C配G),将相应的脱氧核苷酸的单体结合上去(注意两条链是反向的)最后将结合上去的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链。
如何搭建?
【活动四】: DNA分子空间结构的搭建
两手分别拉住DNA平面
结构的上下两条边,下
方的手不动,上方的手
逆时针旋转360度。
请三组同学板书自己
所搭DNA分子的碱基对。
1)多样性:碱基对的数目或者碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性。
2)特异性:碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
二、DNA分子的结构特性
3) 稳定性:外侧恒定,内侧配对稳定,形成稳定的空间结构
(1)外侧恒定:磷酸、脱氧核糖交替连接——构成基本骨架
(2)内侧配对稳定:
(3)空间结构稳定:
A-T,G-C
双螺旋结构
C
A
A
C
T
G
G
T
(1) DNA分子是由两条 的脱氧核苷酸长链盘旋成 。
反向平行
(2) DNA分子中的 交替连接,排列在 ,构成 ; 在 。
双螺旋结构
(3)两条链上的碱基通过 连结起来,形成碱基对,且遵循 。
三、DNA分子的结构
脱氧核糖和磷酸
外侧
基本骨架
碱基
内侧
碱基互补配对原则
氢键
思考题3
下面是DNA的分子结构模式图,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
下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“○”代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )。
A.甲说:“物质组成和结构上没有错误”
B.乙说:“只有一处错误,就是U应改为T”
C.丙说:“至少有三处错误,其中核糖就改为脱氧核糖”
D.丁说:“如果说他画的是RNA双链则该图应是正确的”
思考题4
C
【课堂小结】
组成元素:C、H、O、N、P
基本单位:脱氧核苷酸
脱氧核苷酸单链
脱氧核苷酸双链(DNA平面结构)
双螺旋结构(DNA立体结构)
谢谢!