3.2 遗传信息编码在DNA分子上 课件（共32张PPT）

(共32张PPT)
第二节 DNA的分子结构和特点
第三章 遗传的分子基础
生命很可能是一本由密码写成的指令书而永远长存的,那么是什么密码能够创造出如此绚烂的生物世界 又是什么使染色体在复制时都重复出同样的密码
------薛定谔《生命是什么 》
一、DNA
脱氧核糖核酸
（大分子）
①、基本组成元素： 。
②、基本组成单位： 。
1、DNA分子的化学组成
2、脱氧核苷酸
含氮碱基
P
①、脱氧核苷酸的组成：
1个含氮碱基、1个脱氧核糖、
1个磷酸基团
C、H、O、N、P
脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸）
含氮碱基
脱氧核糖
P
DNA的基本单位-------脱氧核苷酸
O
1
2
3
4
5
脱氧核糖
O
② 、含氮碱基的种类：
嘌呤
嘧啶
A：腺嘌呤
G：鸟嘌呤
C：胞嘧啶
T：胸腺嘧啶
体积较大
体积较小
O
③ 、脱氧核苷：
④ 、脱氧核苷酸的种类：
⑤、命名：
脱氧核糖＋含氮碱基
脱氧核苷
4种
碱基名称＋脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
3、DNA分子的结构
P
P
P
P
P
P
P
P
A
T
C
G
T
A
G
C
①、磷酸二酯键：
磷酸基团与另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖
的3号碳原子之间形成的化学键。
磷酸二酯键
（1）、平面结构及其分析
氢键
3’
3’
5’
5’
②、一个磷酸连接几个脱氧核糖 ：
一个或两个
③、一个脱氧核糖连接几个磷酸：
一个或两个
④、碱基互补配对的原则 ：
A与T配对；C与G配对
⑤、分子中碱基的数目关系：
A＝T；C ＝ G；
嘌呤＝嘧啶
⑥、连接碱基对的化学键：
氢键。A与T由2个氢键相连；C与G由3个氢键相连。
3’
3’
5’
5’
⑦、稳定性与碱基之间的关系：
DNA分子中C和G的比例越高，稳定性越强。
⑧、分子中链的数目及特点：
两条反向平行的脱氧核苷酸长链
⑨、分子中连接相邻碱基的结构：
氢键或脱氧核糖 磷酸基团 脱氧核糖
⑩、DNA分子中游离的磷酸基团数目：
2个
3’
3’
5’
5’
、基本骨架：
由磷酸基团和脱氧核糖交替连接而成
、DNA分子简图：
T G T A C A G C G C G
A C A T G T C G C G C
3’
3’
5’
5’
（2）、空间结构
平面结构
DNA空间结构的内容
(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。
(3)DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对，由氢键连接，A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对。这就是碱基互补配对原则。
(4)在DNA分子中，A(腺嘌呤)和T(胸腺嘧啶)的数目相等，G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)的数目相等，但A+T的量不一定等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡加夫法则。
4、DNA的特性
DNA双螺旋结构相对稳定。原因是在DNA分子外侧，脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变，在其内侧，通过氢键形成的碱基对，使两条脱氧核苷酸长链稳固地连在一起；DNA分子中碱基互补配对是严格的一一对应关系。
（1）、稳定性
DNA分子由于碱基对的数量不同，碱基对的排列顺序千变万化，因而构成了DNA分子的多样性。
（2）、多样性
控制特定性状的特定DNA分子的碱基排列顺序是稳定不变的。这种特定的顺序包含着特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。
（3）、特异性
【巩固1】写出下图中各数字表示的物质或结构
1 ；2 ；3 ；4 ；
5 ；6 ；7 ；
碱基对
单链
脱氧核糖
磷酸基团
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤
氢键
DNA分子的构成过程：
元素：C、H、O、N、P
P
构成
构成
二、制作DNA双螺旋结构模型
制作不同形状、不同大小和不同颜
色的物体，用来代替脱氧核糖、磷
酸和不同碱基。
颜色：6种
现有磷酸基团80个、A40个、T15个、C30个、G20个以及其他“连
接物”若干。利用上述材料构建制作一个DNA分子模型。
（1）、该DNA共有多少碱基对？A:T:C:G的比例是多少？
（2）、制作该模型一共需要消耗多少个“连接物”？
连接物1=脱氧核苷酸数×2
连接物2=（脱氧核苷酸数-1）×2
连接物3=“A-T”对数×2+“C-G”对数×3
三、DNA的功能
（1）、DNA的分布
DNA病毒
细胞
真核细胞
原核细胞
主要在细胞核中，少量在
线粒体和叶绿体中
主要拟核中
（2）、DNA的功能
DNA是主要的遗传物质，携带有遗传信息。
DNA的遗传信息储存在碱基序列中。
不同基因本质区别：碱基序列不同
四、DNA分子的相关计算
(1)双链DNA分子中
①A＝T，G＝C；
②A＋G＝T＋C；(A＋G)/(T＋C)＝1，
即：嘌呤总数＝嘧啶总数；
③A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G；
(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1
DNA分子中任意非互补碱基之和相等，且占DNA碱基总数的50%。
T A G C
A T C G
A2 T2 C2 G2
T 1 A1 G1 C1
1链
2链
【典例1】、DNA 分子如下图所示，试求1链、2链以及整个
DNA分子中（A＋T）所占比例之间的关系。
互补碱基之和在一条链上、在互补链上、在整个DNA分子中所占
比例相同。
【典例2】在DNA双链中一条单链的 的值与另一条互补单链
的 的值的关系。
A2 T2 C2 G2
T 1 A1 G1 C1
1链
2链
【典例3】若 ＝b%，则 ＝
【典例4】若已知A占双链的比例＝c%，则A1/单链的比例无法
确定，但最大值可求出为 ，最小值为 。
2c%
0
【巩固2】从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现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该链全部碱基数的 ( )
A．26% B．24% C．14% D．11%
【巩固3】一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的(　　)
A．44% B．24% C．14% D．28%
A
D
【巩固4】细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中 ( )
A．G的含量为30% B．U的含量为30%
C．嘌呤含量为50% D．嘧啶含量为40%
【巩固5】从某生物中提取DNA进行分析，其四种碱基的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%。已知该DNA的1号链所含的碱基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，则与1号链相对应的2号链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 ( )
A．26%　22% B．24%　28%
C．14%　11% D．11%　14%
C
A
二、RNA
核糖核酸
（大分子）
①、基本组成元素： 。
②、基本组成单位： 。
1、RNA分子的化学组成
2、核糖核苷酸
含氮碱基
核糖
P
含氮碱基
核糖
P
RNA的基本单位-------核糖核苷酸
A：腺嘌呤
U：尿嘧啶
C：胞嘧啶
G：鸟嘌呤
C、H、O、N、P
核糖核苷酸
核糖核苷酸与脱氧核苷酸的比较
核糖核苷酸 脱氧核苷酸
结构
五碳糖
含氮碱基
磷酸基团
种类
A、U、C、G
A、T、C、G
P
4种
4种
相同
3、RNA的结构
RNA：是由4种核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的大分子
物质。通常下为单链，少数为双链，在双链RNA中
A与U配对，C与G配对。
DNA与RNA的比较
DNA RNA
单体的连接方式
一个磷酸连接几个五碳糖
一个五碳糖连接几个磷酸
碱基互补配对原则
碱基数目的关系
稳定性与碱基之间的关系
磷酸二酯键
磷酸二酯键
1个或2个
1个或2个
1个或2个
1个或2个
A与T；C与G
A与U；C与G
A=T；C=G
A≠U；C≠G
C、G越多越稳定
无关
DNA RNA
链的数目及特点
连接相邻碱基的结构
游离磷酸基团的数目
基本骨架
分子简图
连接碱基的化学键
两条链反向平行
单链
氢键或脱氧核糖 磷酸基团 脱氧核糖
脱氧核糖 磷酸基团 脱氧核糖
2个
1个
磷酸和脱氧核糖交替连接而成
磷酸和核糖交替连接而成
氢键
DNA RNA
基本单体
碱基种类
戊糖种类
遗传信息的储存
细胞中的存在部位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
A、T、C、G
碱基序列中
脱氧核糖
A、U、C、G
核糖
碱基序列中
主要在细胞核中
主要在细胞质中
三、核酸的水解
核酸
初步水解
核苷酸
彻底水解
磷酸基团
五碳糖
含氮碱基
DNA
初步水解
脱氧核苷酸
彻底水解
磷酸基团
脱氧核糖
A、T、C、G
RNA
初步水解
核糖核苷酸
彻底水解
磷酸基团
核糖
A、U、C、G
（4种）
（6种）
（4种）
（6种）
初步水解 彻底水解
种类 物质 种类 物质
细胞的核酸
细胞的遗传物质
病毒的核酸
病毒的遗传物质
8种
8种
4种
4种
4种
6种
6种
6种
4种脱氧核苷酸
和4种核糖核苷酸
4种脱氧核苷酸
4种脱氧核苷酸
或4种核糖核苷酸
4种脱氧核苷酸
或4种核糖核苷酸
磷酸、脱氧核糖
核糖、A、T、C 、
G、U
磷酸、脱氧核糖、
A、T、C 、G
磷酸、脱氧核糖、
A、T、C 、G或
磷酸、核糖、A、
U、C、G
【巩固6】有3个核酸分子，经分析它们共有5种碱基，8种核苷酸，4条多核苷酸链，它们的组成是(　　)
A．1个DNA分子和2个RNA分子 B． 3个DNA分子
C． 2个DNA分子和1个RNA分子 D．3个RNA分子
【巩固7】在噬菌体、烟草、烟草花叶病毒中，构成核酸的碱基种类依次有(　　)
A．4,4,4 B．4,8,4 C．4,5,4 D．8,8,4
【巩固8】关于核酸的叙述，正确的是(　　)
A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B．DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定通过氢键连接
C．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同
D．DNA分子的碱基种类、数量和排列顺序决定了DNA具有专一性
B
A
C