(共27张PPT)
第2节 DNA的结构
第3章 基因的本质
一、DNA双螺旋结构模型的构建
思考
DNA是主要的遗传物质。DNA长啥样子滴呢?
【活动一】了解DNA结构发现历史
1.1951年,奥地利科学家 测定DNA的分子组成,发现腺嘌呤(A)量总是等于 的量; 的量总是等于胞嘧啶(C)的量。
2. 1952年,英国科学家 提供的DNA衍射图谱的有关数据。
3. 1953年, 和 在构建模型的过程中,利用了他人的经验和成果,提出了DNA分子双螺旋结构模型。
查哥夫
胸腺嘧啶(T)
鸟嘌呤(G)
富兰克林
沃森
克里克
【活动二】概述DNA的组成分析
1.基本元素组成: 5种元素。
2.基本组成单位: 。
每个脱氧核苷酸由3种小分子化合物构成。这三个小分子物质分别是 、 和 ,它们的结构是以 为中心,两边分别连接着一个磷酸基团和一个 。
3.种类:根据所含的碱基不同分为 种,分别是 脱氧核苷酸、
脱氧核苷酸、 脱氧核苷酸和 脱氧核苷酸。
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
含氮碱基
脱氧核糖
磷酸基团
脱氧核糖
含氮碱基
4
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
P
A
P
T
P
G
P
C
1、DNA的化学组成
P
A
P
T
P
G
P
C
P
A
P
T
P
G
P
C
…
…
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
一条脱氧核苷酸链
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
另一条脱氧核苷酸链
反向平行
二、DNA的结构的特点
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
(1)一个DNA分子由两条脱氧核苷酸单链组成,这两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
DNA平面结构
DNA中的磷酸、脱氧核糖交替连接—— 排列在外侧,构成基本骨架 ;碱基排列在内侧。
(2)外侧:
氢键
A
T
G
C
平面结构
T
A
C
G
DNA碱基互补配对
※碱基互补配对原则
A T
T A
G C
C G
(3)内侧:
2条链上的碱基通
过______连接成碱基对
氢键
【活动三】概述DNA分子的结构及其特点
1.由多个脱氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷酸长链。
两个脱氧核苷酸之间在 之间形成磷酸二酯键,将脱氧核苷酸连接起来形成长链。
2.两条长链 盘旋成双螺旋结构。两条长链的碱基之间靠 连接成碱基对,碱基对的形成遵循 原则。
(1) 交替连接,排列在 侧,构成基本骨架;碱基排列在 侧。
(2)两条链上的碱基通过 连接成碱基对。A、T之间形成 个氢键,G、C之间形成 个氢键。
3.构建者: 。
4.碱基互补配对原则:A— ,C— ,图示为:
脱氧核糖、磷酸
反向平行
氢键
碱基互补配对
脱氧核糖、磷酸
外
内
氢键
2
3
沃森、克里克
T
G
P
A
P
T
P
G
P
C
P
A
P
T
P
G
P
C
…
…
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
5
3
A
B
5
5
3
3
3
5
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
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。
三、DNA分子的结构特性
1.多样性:碱基对的排列顺序的千变万化,
构成了DNA分子的多样性。
在生物体内,一个最短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DNA分子有多少种?
4 种
4000
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。
3.稳定性
具有规则的双螺旋结构
【典例分析】
【例1】如图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答:
(1)从主链上看,两条单链__________平行;从碱基关系看,两条单链___________。
(2)________和_______相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。
(3)图中有_____种碱基,__________种碱基对。
(4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答:
①该DNA片段中共有腺嘌呤_____个,C和G构成的碱基对共________对。
②在DNA分子稳定性比较中,_________碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。
反向
碱基互补配对
脱氧核糖
磷酸
4
4
40
60
G与C
五、当堂巩固
1、下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
胞嘧啶(C)
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胸腺嘧啶(T)
脱氧核糖
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
10、
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、某双链DNA分子的碱基中,鸟嘌呤占30%,则
胸腺嘧啶为_____
2、一个DNA分子的碱基中,腺嘌呤占20%,那么在含有
100个碱基对的DNA分子中,胞嘧啶 应是_____
3、 DNA分子的一条单链中,A=20%,T=22%,求整个
DNA分子中G= _____
20%
60个
29%
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
数最多可达 ( )
A、4120 B、1204 C、460 D、604
C
练习
四、有关DNA中的碱基计算
规律总结
1、双链DNA分子中,两互补碱基相等;
任意两个不互补碱基之和恒等,各占
碱基总数的50%,且不互补碱基之和
的比值等于1.
( A+G)/(T+C)=1
∵A=T, G=C
∴ A+G=T+C = 50%
A+T
G+C
A2 +T2
G2 +C2
A1+T1
G1+C1
=a
=a
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。
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
=a
3、双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数.
1
b
A2+G2
T2+C2
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
T1+C1
=
b
A1+G1
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(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,即若在一条链中G+C/A+T=m,则在互补链及整个DNA分子中都有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,即若在DNA一条链中A+G/T+C=a,则在其互补链中A+G/T+C=1/a,而在整个DNA分子中A+G/T+C=1。
“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
三、制作DNA双螺旋结构模型
学生作品展示
三、制作DNA双螺旋结构模型
学生作品展示
三、制作DNA双螺旋结构模型
学生作品展示
四、本堂小结
DNA双螺旋模型的构建
制作DNA双螺旋结构模型
1、DAN由两条链反向平行而成。
2、脱氧核糖和磷酸在外侧形成基本骨架,
碱基在内侧。
3、碱基通过碱基互补配对原则形成碱基对。
DNA的结构
五、当堂巩固
2、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%
A
五、当堂巩固
3、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1800个
C.3600个和800个 D.3600个和3600个
C
谢 谢 观 看!