人教版（2019）>必修2 遗传与进化>3.2 DNA的结构 课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
高中生物｜人教版（2019）｜必修2
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯
肺炎链球菌体外转化实验
艾弗里
噬菌体侵染大肠杆菌实验
赫尔希、蔡斯
说明：本课件在讲DNA结构构建过程时采用了一种创新的方法，里面的小人都是会动的哦。相信每个同学都会喜欢听你讲这个故事！
肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯
肺炎链球菌体外转化实验
艾弗里
噬菌体侵染大肠杆菌实验
赫尔希、蔡斯
卡文迪什实验室
沃森
沃森
克里克
我能帮你理解生物学内容
我能帮你理解晶体学原理
当时，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
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
1′
2′
4′
5′
3′
如何
构成
DNA的？
威尔金斯
富兰克林
DNA衍射图谱
（X意味着DNA分子是螺旋的）
DNA是螺旋结构
双螺旋？
三螺旋？
搭建的多种模型都被否定
一.DNA双螺旋结构模型的构建
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
模型一
沃森和克里克尝试了碱基位于螺旋外部，磷酸位于内部的双螺旋结构，你觉得合理吗？为什么？
亲水
疏水
（已知碱基疏水，磷酸基团亲水）
推测：碱基在DNA螺旋结构的内侧，磷酸在外侧
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
模型一
沃森和克里克尝试了碱基位于螺旋外部，磷酸位于内部的双螺旋结构，你觉得合理吗？为什么？
亲水
疏水
（已知碱基疏水，磷酸基团亲水）
推测：碱基在DNA螺旋结构的内侧，磷酸在外侧
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
碱基如何配对？
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
模型二
沃森和克里克尝试了碱基位于螺旋内部，磷酸位于外部的双螺旋结构，但是他们让A与A、T与T、C与C、G与G配对。但是这个结构又被否定了，为什么？
我们先来分析下这四种碱基的化学结构
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
碱基（N）
嘌呤
嘧啶
一.DNA双螺旋结构模型的构建
两个环（更长）
一个环（更短）
模型二
a.这种结构导致DNA的结构不固定，会导致什么结果？
DNA的结构不稳定
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
发生改变：
b.那应该怎样配对呢？
沃森
克里克
查哥夫
我给你们带来一条重要信息
DNA中，A的量总是等于T的量；G的量总是等于C的量。
太感谢了，我想我知道DNA的结构了！
C
T
T
G
A
C
A
G
模型：
A与T配对
C与G配对
如何连接？
氢键
一个碱基上的H原子和与之配对的碱基上的电负性强的N原子或O原子间存在一定的吸引力，形成氢键。
直径恒定
C
T
T
G
A
C
A
G
模型：
A与T之间有几个氢键？
C与G之间有几个氢键？
2个氢键
3个氢键
直径恒定
C
T
T
G
A
C
A
G
模型：
a.这是DNA的最终结构吗？
不是，因为它还是平面结构
b.它的立体结构是？
双螺旋
c.变成双螺旋结构后会是怎样的？
平面结构：
C
T
T
G
A
C
A
G
DNA双螺旋结构：
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
（1）DNA是由 条单链按_________方式盘旋成_______结构
反向平行
双螺旋
2
5’
3’
5’
3’
二.DNA的结构
磷酸
和 交替连接，构成基本骨架；
(2) 外侧：
碱基
内侧:
脱氧核糖
(3)碱基互补配对原则
两条链上的碱基通过 连接形成
，且A只和 配对、G只和 配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作
。
氢键
T
C
碱基互补配对原则
碱基对
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
四.DNA分子中有关碱基数量的计算
DNA中碱基数量的计算问题：关键在于正确理解并表示题中所给的信息
DNA双链信息：A = T G = C
DNA1： A 1 T 1 G1 C1
DNA2： A 2 T 2 G2 C2
单双链信息如何转化：
汉水丑生侯伟作品
A+T
A+T+G+C
A1+T1
A1+T1+G1+C1
A2+T2
A2+T2+G2+C2
=
=
G+C
A+T+G+C
G1+C1
A1+T1+G1+C1
G2+C2
A2+T2+G2+C2
=
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
其他公式能推即可
四.DNA分子中有关碱基数量的计算
其他公式能推即可
=1
=
A+G
T+C
T+G
A+C
A+C
T+G
T+C
A+G
=
=
A+T
G+C
A2+T2
G2+C2
A1+T1
G1+C1
=
=
=
a
a
a
若 则
若 b 则
T1+C1
=
A1+G1
T2+C2
=
A2+G2
T+C
=
A+G
1/b
1
A+G/(A+G+C+T) =T+C/(A+G+C+T)
=50%
例1、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。
解：已知
DNA：
A+T
A+T+G+C
=54%
DNA1：
A1 +T1 +G1 +C1
G1
=22%
求：
DNA2：
A2+T2+G2 +C2
G2
=？
C1
=？
G2
1－ G1 － （ A1 +T1 ）
C1
=
=
四.DNA分子中有关碱基数量的计算
例2、已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m 时,求:
(1)在另一互补链中这一比例是多少
(2) 这个比例关系在整个分子中又是多少
解：已知
DNA1：
T1 + C1
A1 + G1
= m
求：
DNA2：
T2 + C2
A2 + G2
= ？
DNA：
T + C
A + G
= ？
汉水丑生侯伟作品
四.DNA分子中有关碱基数量的计算
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_____
1.某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____
20%
60个
3.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
0.4 0.4
4.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
四.DNA分子中有关碱基数量的计算