2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2 3.2DNA的结构课件(20张PPT)

(共20张PPT)
人教版高中生物
3.2 DNA的结构
1.生物的遗传物质是什么？
2.生物主要的遗传物质是什么？
DNA
核酸
（DNA或RNA）
温故知新
在确信DNA是生物体的遗传物质后,人们更加迫切地想知道:
DNA是怎样储存遗传信息的
又是怎样决定生物性状的
要回答这些问题,首先需要弄清楚DNA的结构。
1、理解掌握DNA双螺旋结构主要特点。
2、掌握碱基互补配对原则。
学习目标
认真阅读课本P48-49内容并思考以下问题：
（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
（2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于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？
自主学习
一. DNA双螺旋结构模型的构建
科学家 进展
1951年，科学界已经认识到：DNA是以4种脱氧
核苷酸为单位连接而成的长链，含有ATGC四种碱基
富兰克林 用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱
沃森和克里克 构建DNA双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定
查哥夫 发现DNA中A=T，G=C
沃森和克里克 构建正确的DNA双螺旋结构模型，1953年发表论文
一、DNA双螺旋结构模型的构建
（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
（2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于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？
2，构成DNA的两条链按反向平行盘旋成双螺旋结构
脱氧核糖-磷酸为基本骨架，外侧
A-T.G-C, 内侧
二、DNA的结构
1、DNA的组成
碱基
A
G
C
T
脱氧核糖
磷酸
1
2
3
4
5
磷酸
基团
——基本单位
二、DNA的结构
——脱氧核苷酸种类
腺嘌呤脱氧核苷酸
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
A
G
C
T
1、脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。
2、DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5'-端，另一端有一个羟基（—OH），称作3’-端。
3、DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5'-端到3'-端的，另一条单链则是从3'-端到5'-端的。
2、DNA双螺旋结构的主要特点
二、DNA的结构
2、DNA双螺旋结构的主要特点
（1）由____条单链组成，
按_________方式盘旋成
双螺旋结构。
两
反向平行
A
T
G
C
T
5′
3′
3′
5′
A
G
C
2、DNA双螺旋结构的主要特点
(2)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。
A
T
G
C
T
5′
3′
3′
5′
A
G
C
2、DNA双螺旋结构的主要特点
A
T
G
C
T
5′
3′
3′
5′
A
G
C
(3)碱基通过氢键连接，
按照碱基互补配对原则形成碱基对
A与T之间2个氢键，C与G之间3个氢键
氢键
C与G越多，DNA结构越稳定。
三、碱基互补配对原则的应用和计算
设DNA一条链为1链，互补链为2链。
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
根据碱基互补配对原则可知：
A1=T2 A2=T1 G1=C2 G2=C1
因此：在DNA双链中
（1） A1+A2=T2+T1 G1+G2=C2+C1
即A=T ， G=C
①非互补碱基之和相等
A+G=T+C A+C=T+G
即 A+G/T+C=1 A+C/T+G=1
②非互补碱基之和占全部碱基的一半
A+G/A+G+T+C=50%；A+C/A+G+T+C=50%
T+G/A+G+T+C=50%；T+C/A+G+T+C=50%
A+T
G+C
A2+T2
G2+C2
（2）互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA分子中都相等
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
A1+T1
G1+C1
=
a
=
T1+A1
C1+G1
=
a
因为：
A1=T2 A2=T1 A1=C2 A2=C1
=
A1+A2+T1+T2
G1+G2+C1+C2
2(A1+T1)
2(G1+C1)
=
=
a
三、碱基互补配对原则的应用和计算
（3） 非互补碱基之和的比例在在两条互补链中互为倒数，而在整个DNA分子中比值为1
A1+G1
T1+C1
= a
= 1/a
A+G
T+C
= 1
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
T2+C2
A2+G2
=
T1+C1
A1+G1
因为：
A1=T2 A2=T1 A1=C2 A2=C1
三、碱基互补配对原则的应用和计算
三、碱基互补配对原则的应用和计算
1、已知在甲DNA分子中的一条单链的(A+G)/(T+C)=m，乙DNA分子中一条单链的(A+T)/(G+C)=n，甲DNA分子中的另一条链中对应的碱基比例、乙DNA分子中对应的碱基比例分别为（ ）
A. m、1/n B. m、1 C. 1/m、n D.1、n
C
2、在DNA分子的一条单链中，(A+T)/(G+C)=0.8，在整个DNA分子中这种比例为（ ）
A. 1.6 B. 0.8 C. 0.5 D. 0.2
B
C
因为A+C/A+G+T+C=50%
所以A+C=4000个
已知C=2200
所以A=1800
A+G+T+C=8000个
3、已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200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．4000个和900个
B．4000个和l800个
C．8000个和1800个
D．8000个和3600个
四、DNA分子的特性
不同DNA的碱基对的排列顺序不同
每个DNA分子有其特定的碱基对排列顺序
多样性：
两条链的主干稳定不变的，其上的互补碱基间以氢键连接，相互制约。
特异性：
稳定性：
化学组成单位
基本单位——脱氧核苷酸
种类：
四种
主要特点
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
DNA的结构
DNA双螺旋结构的构建
(碱基互补配对原则)
小结