3.2DNA的结构课件(共20张PPT)-2024-2025学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共20张PPT)
雅典奥运会开幕式经典场景
中关村高科技园区的DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如今已被看作中关村的标志，受到各界好评。
DNA—不朽的双螺旋
基本组成元素
基本组成物质
基本组成单位
DNA单链
DNA双链
回忆DNA的结构层次
C H O N P
P
A —腺嘌呤
G —鸟嘌呤
C —胞嘧啶
T —胸腺嘧啶
脱氧核苷酸
温故知新
P
磷酸
含氮碱基
P
P
1’
2’
3’
4’
5’
脱氧核糖
第3章 基因的本质
3.2 DNA分子的结构
沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的？
这一研究过程给我们什么启示？
DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点？
本节聚焦
DNA是以4种 为单位连接而成的长链，4种脱氧核苷酸分别含有______________4种碱基。
（1）当时科学界对DNA的认识
A、T、C、G
P
A
P
T
P
G
P
C
1.模型的构建过程
…
P
A
P
T
P
G
P
C
P
G
P
C
磷酸二酯键
一、DNA双螺旋结构模型的构建
脱氧核苷酸
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
（2）1951年，英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林展示了DNA的X射线的衍射图谱。
沃森与克里克共同分析，
推算DNA分子呈______结构。
螺旋
（3）沃森和克里克尝试搭建双螺旋和三螺旋结构模型。
配对违反了化学规律
一、DNA双螺旋结构模型的构建
尝试建构模型： 、
沃森和克里克推算出DNA呈_______结构
威尔金斯和富兰克林
提供的 ，
DNA衍射图谱
DNA的结构单位：
，
四种脱氧核苷酸
螺旋
双螺旋
三螺旋
一、DNA双螺旋结构模型的构建
失败
查哥夫提出DNA中A=T、G=C
（4）奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：在DNA中
腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量(A=T)，
鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C)。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
重建模型： .
让A与T配对、G与C配对
…
P
A
P
G
P
C
P
T
P
T
P
A
P
C
P
G
形成DNA双螺旋结构
验证
①DNA具有恒定的 .
②能解释 .
③制作的模型与基于拍摄的X射线衍射
照片推算出的DNA双螺旋结构相符
直径
A、T、G、C的数量关系
氢键
（5）1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文发表在英国《自然》杂志上。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
（6）1962年，沃森、克里克和威尔金斯获诺贝尔奖。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
【练一练】
　下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
1. 胞嘧啶
2. 腺嘌呤
3. 鸟嘌呤
4. 胸腺嘧啶
5. 脱氧核糖
6. 磷酸
7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8. 碱基对
9. 氢键
10. 一条脱氧核苷酸链的片段
5'
5'
3'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
O
CH2
OH
H
磷酸基团
碱基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
二、DNA的结构主要特点
5′－端：有一个游离的磷酸基团；
3′－端：有一个羟基(—OH)；
两条单链走向相反，一条单链从5′－端到3′－端，另一条单链从3′－端到5′－端。
3'
1.DNA的两条单链按反向平行方式
盘旋成双螺旋结构。
5'
5'
3'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
二、DNA的结构主要特点
3'
1.DNA的两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2.DNA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。
3.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
G与C形成三个氢键，A与T只形成两个氢键。氢键越多，结合力越强。
——G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列（基本骨架）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。
DNA结构中的哪个结构是稳定不变的 哪个结构是千变万化的？
2.多样性：
44000种
3.特异性：
1.稳定性：
三、DNA分子的结构特性
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？
主链：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变。
碱基对：严格遵循碱基互补配对原则。
碱基数量的不同，碱基对排列顺序的千变万化，构成了
DNA分子的多样性。
每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
即：双链中A＝ ，G＝ ，
A＋G＝ ＝ ＝ ＝ (A＋G＋T＋C)。
请据此完成以下推论：
(1)A1＋A2＝ ；
G1＋G2＝ 。
T1＋T2
C1＋C2
T
C
T＋C
A＋C
T＋G
四、DNA有关碱基数量的计算
规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，
任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
(2)A1＋T1＝ ；G1＋C1＝ 。
规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，
简记为“补则等”。
A2＋T2
G2＋C2
四、DNA有关碱基数量的计算
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，
简记为“不补则倒”。
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中
所占比例和的一半。
互为倒数
四、DNA有关碱基数量的计算
1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
因为DNA分子中，A+G=T+C=50%
所以，A=50%–23%=27%
2、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？
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？
2.5 1 ;
0.4 0.4
3、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为 _____
20%
4、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 _____
5、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA
分子中G= _____
60个
29%
6、经测定,青蛙体细胞中一段DNA分子中A有600个,占全部碱基总数的24%。那么,该DNA片段中C所占比例和数量分别是
A、24%、600个 B、24%、650个
C、26%、600个 D、26%、650个
D
演示结束
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