3.2 遗传信息编码在DNA分子上 课件(共18张PPT)浙科版（2019）必修二

(共18张PPT)
第二节 遗传信息编码在DNA分子上
DNA的探秘之旅......
构建活动1：请尝试构建DNA的一条长链（2min）
资料2：20世纪中期科学家发现DNA片段中3号碳端的羟基与另一分子脱氧核苷酸的5号碳端的磷酸基团之间通过脱水缩合形成3,5—磷酸二酯键，多个脱氧核苷酸由糖—磷酯链连成 DNA。
资料1：20世纪初莱文和琼斯（美）发现DNA由六种小分子组成：脱氧核糖、磷酸和四种碱基（A、T、G、C），由这些小分子组成了四种脱氧核苷酸，这四种核苷酸构成了DNA。
【旧知回顾】
1950年威尔金斯和戈斯林利用X射线衍射技术得到了DNA的衍射图像
罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin）
在1951年夏天，富兰克林和她的研究生高斯林将特殊的高质量DNA样品暴露在从湿到干的各种不同湿度下。当它们向大气中添加水分时，股线拉伸，并且X射线图案变为清晰的x形。
51号照片
DNA的探秘之旅——图像揭秘
螺距 3.4nm
1
5
4
2
3
X衍射图中第4层线上的斑点消失，如果DNA是一条链，就不会存在相互干扰，斑点将连续呈现，而消失的斑点表明DNA不止一条链。
组成DNA分子的脱氧核苷酸长链究竟有几条？
DNA的探秘之旅——思维碰撞
资料3：
（1）经显微镜测定DNA直径，2条链、3条链的直径都是2 nm，与实际测定相符。
（2）1952年，美国化学家鲍林发表DNA三链模型的研究报告，但DNA密度计算过高，错误明显。
DNA的探秘之旅——思维碰撞
事实1：碱基疏水，磷酸和脱氧核糖亲水，DNA在细胞中始终处于水环境中。
事实2：富兰克林的报告中提到DNA晶体是一种对称类型，即DNA晶体翻转180°进行X射线衍射。发现两端的衍射图谱相同。
构建活动2：请尝试构建DNA的双链结构（3min）
事实4：1952年奥地利生化学家查哥夫（卡伽夫）定量分析不同生物中DNA分子的碱基组成。
事实3：美国化学家杰里·多诺休（Jerry Donohue）向沃森讲述了碱基的形状：嘌呤是双环结构，嘧啶是单环结构。
【揭秘疑问】DNA分子的内部是如何组成的？
碱基组成（%） 碱基比例 A G C T A/T G/C 嘌呤/嘧啶
人 30.9 19.9 19.8 29.4 1.05 1.00 1.04
鸡(母) 28.8 20.5 21.5 29.2 1.02 0.95 0.97
海胆 32.8 17.7 17.3 32.1 1.02 1.02 1.02
酵母 31.3 18.7 17.1 32.9 0.95 1.09 1.00
大肠杆菌 24.7 26.0 25.7 23.6 1.04 1.01 1.03
推测：碱基结构 A与T配对，C与G配对，导致DNA双链平行
1952年美国化学家古伦德研究得出碱基间以氢键相连
【拨开疑云】DNA分子的内部是如何组成的？
构建活动3：根据你所获取的DNA相关特征，修正模型
沃森和克里克在1953年4月25日《自然》杂志上提出著名的DNA双螺旋结构模型。
1.不同个体的DNA分子的差异存在于何处？为什么能够通过DNA指纹技术确认真凶？
乘胜追击——DNA的秘密
2.DNA指纹技术还有哪些用途？
A
T
G
C
A
T
G
C
脱氧核苷 酸
脱氧核苷酸链
脱氧核糖核酸（DNA）
磷酸二酯键
氢键
【任务】：
1、请归纳DNA结构的特点。
2、请从DNA结构角度分析，DNA适合作为遗传物质的特性。
5’
3’
3’
5’
小规律：“五四三二一”
五种元素：
C、H、O、N、P
四种碱基：
A、G、C、T
三种物质：
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链：
两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种螺旋：
规则的双螺旋结构
RNA与DNA的比较
DNA RNA
结构
基本组成单位 脱氧核苷酸
碱基 A 、 G 、 C 、 T
五碳糖
无机酸 磷酸 磷酸
（一般）规则的双螺旋
脱氧核糖
（一般）单链
核糖核苷酸
A 、 G 、 C 、 U
核糖
例1：在下列四种化合物的化学组成中,“O”内符号所对应的含义最接近的是
①和②
②和③
C. ③和④
D. ①和④

答案：D
1.双链DNA分子中:
A=T
G=C
A+ G = T + C=1/2（A+G+C+T）
A+ G
T + C
=
1
2.双链DNA分子中:
如果链1中的
A+ G
T + C
=
a
则链2中的
A+ G
T + C
=
1/a
双链中的
A+ G
T + C
=
1
如果链1中的
A+ T
G + C
=
b
则链2中的
A+ T
G + C
=
b
双链中的
A+ T
G + C
=
b
【知识拓展】利用碱基互补配对规律的计算
例2：在一个标准的双链DNA分子中，含有35%的腺嘌呤，它所含有的胞嘧啶应该是多少？
15%
例3：在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42％，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24％，胸腺嘧啶占30％，则另一条链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的多少？
34%、12%
DNA作为遗传物质需要具备的特性：
（1）稳定性和连续性：规则的双螺旋结构（磷酸二酯键和氢键）保证DNA分子能够精确的自我复制，使亲代与子代间保持遗传的连续性。
（2）多样性： DNA分子的碱基排列为遗传多样性奠定基础。
人的基因组约含有30亿个碱基对。
人的DNA分子有多少种排列组合形式：43,000,000,000
（3）特异性：
DNA分子的多样性决定每一个个体的遗传物质均不同。
DNA双螺旋的结构和功能