2021——2022学年高一下学期生物人教版（2019）必修2-3.2 DNA的结构 课件（共29张PPT）

(共29张PPT)
①S型细菌和R型细菌的特点为？格里菲斯的实验过程是怎样的？他由此得出了什么推断？
②什么是加法原理什么是减法原理？艾弗里及其同事的肺炎链球菌的体外转化实验过程是怎样的？（分别从加法原理和减法原理两个方面来描述）
③T2噬菌体专门寄生在哪种生物体内？其侵染寄主的具体过程是怎样的？赫尔希和蔡斯的具体实验过程是怎样的？实验结果是怎样的？进一步观察实验结果发现：在细菌裂解释放的噬菌体中，可检测到32P标记的DNA，但不能检测到35S标记的蛋白质，这一实验结果说明了什么？
④为什么用32P、35S进行标记？为什么分别进行标记？为什么不能直接用含32P、35S的培养基来培养T2噬菌体？
⑤保温、搅拌、离心的目的分别是什么？如果保温时间过短或过长会出现什么实验现象 如果搅拌不充分呢？
基因的本质
DNA的结构
第三章
结构 功能
在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切的想知道：
DNA是怎样储存遗传信息的？
又是怎样决定生物性状的？
答案就隐藏在DNA的结构中
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
1.DNA的基本单位：
脱氧核苷酸
3.核苷酸的组成
2.元素组成：
一分子磷酸
一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
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
1
2
3
4
5
回顾对DNA的认识
1.建立者：
沃森和克里克
克里克:
物理学家,对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。
沃森:
生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。
一、DNA结构模型的构建
活动：阅读教材48-49页，”DNA结构模型的构建“，并思考回答相关问题（5分钟）
（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
（2)DNA 的基本骨架是由那些物质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？
（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
（4）沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？
单缝衍射
（X说明DNA是螺旋形的）
（富兰克林的DNA衍射图谱---51号照片）
怎么知道是双螺旋形的？
富兰克林给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
怎么知道是双螺旋形的？
二战后，科学家利用电子显微镜测定了DNA分子的直径约为2nm。相邻两核苷酸间距相等
DNA是双链
DNA的双链反向平行
DNA是双螺旋结构
C
A
T
C
G
C
A
T
C
G
C
A
后来发现磷酸与脱氧核糖亲水，碱基疏水，大家有何联想？
碱基外侧排列模型
为什么磷酸和脱氧核糖排列在外侧，碱基排在内侧？
资料 ：富兰克林发现提高空气的湿度，发现DNA易吸收水分。所以她认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团应该位于DNA的外侧，其余部分位于内侧。这是解开DNA结构的重要线索。
A
T
C
G
A
T
C
G
G
G
A
A
碱基同型配对，即A与A，T与T，C与C，G与G配对
配对违反了化学规律，与事实不符
为什么是A与T配对，C与G配对？
查哥夫：测量不同生物的DNA碱基组成
生物 碱基（占全部碱基的百分比）
A T G C
噬菌体 26.0 26.0 24.0 24.0
肺炎链球菌 30.2 29.5 21.6 18.7
酿酒酵母 31.7 32.6 18.3 17.4
小麦 27.3 27.2 22.7 22.8
人 29.8 31.8 20.2 18.2
A=T，C=G
使DNA具有平行的双链，这样利于DNA链的延伸，从而能储存更多的遗传信息
为什么是A与T配对，C与G配对？
20世纪初
1951-1952
1952年
1951年
DNA的结构单位:四种脱氧核苷酸
双螺旋、三螺旋→失败
（配对违反化学规律）
物理模型
X射线衍射技术
威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱
查哥夫
在DNA中，
腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）
（X说明DNA是螺旋的）
沃森和克里克 核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型
1953年
二.DNA的结构
对DNA结构特点，我们从三个关键词来分析：
两条单链
反向平行
双螺旋结构
链数：
方向：
结构：
O
CH2
OH
H
磷酸基团
碱基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
3′
5′
5′
3′
二.DNA的结构
脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架
碱基
外侧：
内侧：
3′
5′
5′
3′
二.DNA的结构
化学键：
（2根氢键）
3′
5′
5′
3′
氢键
A
T
G
C
（3根氢键）
碱基互补配对原则
联系：核苷酸之间连接的化学键是？
3',5'-磷酸二酯键
G与C越多，DNA的热稳定性越大
DNA酶水解的是？加热可以破坏的是？
三.DNA的结构特性
5’
3’
5’
3’
⑴两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。
⑵外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架；
⑶内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，
遵循碱基互补配对原则。
2.特异性：
每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
1.稳定性：
D与d基因不同的根本原因是什么？
5’
3’
5’
3’
脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请计算DNA分子有多少种？
44000
种类
数目
3.多样性：
三.DNA的结构特性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
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
5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
四、RNA是由多核苷酸组成的单链分子
RNA的分子结构示意图
tRNA的结构示意图
四、RNA是由多核苷酸组成的单链分子
DNA分子双螺旋结构示意图
RNA的分子结构示意图
小结
结构
功能
DNA是由两条多核苷酸链组成的双螺旋分子
双链、反向、平行
外侧：脱氧核糖-磷酸，骨架
内侧：碱基，互补配对
碱基排列顺序编码了遗传信息
RNA是由多核苷酸组成的单链分子
遗传物质
稳定性
多样性
特异性
连续性？
决定
课后思考：1.为什么细胞选择DNA而不选择RNA作为遗传物质
2.为什么新冠病毒（RNA病毒）那么容易变异呢？
①在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。
DNA分子中的碱基数量的计算规律
A=T
C=G
A+G=T+C
或 A+C=T+G
DNA分子中的碱基数量的计算规律
②互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同
若 ，，则 ，
G1＋C1
A1＋T1
＝m
G2＋C2
A2＋T2
＝m
G＋C
A＋T
＝m
③非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1
若 , , 则 ，
T2 ＋C2
A2＋G2
＝
1
a
T ＋C
A＋G
＝1
T1 ＋C1
A1＋G1
＝a
DNA分子中的碱基数量的计算规律
例:若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%，并测得DNA分子一条链上的A占这个链碱基的18%，则另一条链上的A的比例是(　　)
A．9%　 　B．27% C．28% D．46%
在含有4种碱基的DNA区段中，腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（ ）
A.b≤0.5 B.b≥0.5
C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个 D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个
课本P52——练习与应用
C
下图怀疑对象中，谁最可能是嫌疑犯？DNA指纹技术还有哪些用途？
DNA指纹图
用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定
科学.技术.社会