课件41张PPT。G1.写出DNA的中文名称、组成元素、基本单位及所含四种碱基的符号和名称
G2.画出一个脱氧核苷酸的结构简图,并在图上标明各组成成分的名称。
G3.画出一条脱氧核苷酸长链的片段
G4.参照课本P51页第1小题图,画出DNA分子的平面结构模式图。
【探究点二】
G5.DNA是由几条链构成的?DNA具有怎样的立体结构?
G6.DNA的基本骨架是由什么物质组成的,它们分别位于DNA的什么部位?
G7.DNA的碱基是如何配对和连接的?它们位于DNA的什么部位?DNA分子的结构小组书面展示温故知新脱氧核糖核苷酸模式图C H ON1.DNA中文名称:P脱氧核糖核酸4.一分子脱氧核糖核苷酸
=一分子 +一分子 +一分子 。脱氧核糖含氮碱基磷酸2.组成元素:C H O N POC1C2C3C4C53.基本组成单位:脱氧核糖核苷酸腺嘌呤A
鸟嘌呤G
胞嘧啶C
胸腺嘧啶T脱氧核苷酸的种类(4种)AP脱氧
核糖GCTP脱氧
核糖P脱氧
核糖P脱氧
核糖腺嘌呤脱氧(核糖)核苷酸鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸核苷酸名称=碱基名称+五碳糖名称+核苷酸 Do you remember?ATP举一反三6第三章 基因的本质【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔,还有最最重要的激情!!第2节 DNA分子的结构本节聚焦:
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA分子的结构特点
DNA中碱基的相关计算2003年双螺旋:寂静的登场1953年,美国生物学家沃森(J.D.Watson,1928—)和英国物理学家克里克(F.Crick,1916—2004),共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建资料1:20世纪30年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是 。脱氧核苷酸【模型建构1】脱氧核苷酸资料2:DNA分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的。【模型建构2】一条脱氧核苷酸链【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建资料3: 1951年,英国科学家(威尔金斯和富兰克林)提供了DNA的X射线衍射图谱 。富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图(英,R.E.Franklin, 1920-1958)【模型建构3】DNA呈螺旋结构【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建沃森和克里克在构建模型的过程中,出现过哪些错误?他们是如何对待和纠正这些错误的?(1)碱基位于螺旋外侧的双螺旋和三螺旋结构被否定:
【模型建构4】重新构建了一个将磷酸-脱氧核糖骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。
(2)相同碱基配对违反化学规律【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建 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)。资料4:1952年奥地利著名生物化学家查哥夫定量分析DNA分子的碱基组成,发现:【模型建构5】
DNA分子呈双螺旋结构,A与T、G与C配对【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建1953年4月25日,沃森和克里克在英国《自然》发表题为《核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型》【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建1962年,沃森、克里克与威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果,共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖早凋的“玫瑰”-人类不能忘记富兰克林伟大而无声的贡献。【聚焦】DNA双螺旋结构模型的构建③多个脱氧核苷酸聚合成为一条脱氧核苷酸链④二条脱氧核苷酸链组成一个DNA分子【聚焦】DNA分子的结构—双螺旋结构AGCTTC GAAT(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子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,并且碱基配对有一定的规律:
A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;
G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
且遵循碱基互补配对原则。【聚焦】DNA分子的结构—双螺旋结构AGCTTCGAATGC碱基对间由三个氢键相连, AT碱基对间由两个氢键相连。
GC碱基对含量越高,DNA越稳定,耐高温的能力越强。在DNA的一条链上,相邻的碱基之间通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”相连接,而在双链中,碱基通过氢键连接在DNA的一条链中,相邻的两个碱基之间是如何连接的?在DNA的两条链上,相邻的两个碱基呢?【聚焦】DNA分子的结构—双螺旋结构AGCTTCGAAT5' 3' 3' 5' 磷酸二酯键2个游离的磷酸基团【聚焦】DNA分子的特性稳定性1.由2条脱氧核苷酸长链盘旋成规则稳定的双螺旋结构。
2.DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架。3.DNA分子双螺旋结构的中间为碱基对,碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。
4.DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。【聚焦】DNA分子的特性多样性DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样。
特异性生物的每一个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。【课堂反馈】 1.下面是DNA的分子结构模式图,说出图中1-10的名称。 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化学组成单位双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸种类:四种主要特点碱基互补配对原则:DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性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)五种元素:C H O N P
四种碱基:A T C G
三种物质:磷酸 脱氧核糖 含氮碱基
两条长链:反向平行
一种结构:规则的双螺旋DNA分子中的碱基计算
(碱基互补配对原则的应用) 你能根据碱基互补配对原则,推导出相关的数学公式吗?推导后,尝试进一步总结这些公式,从中概括出一些规律。
∵ A = T ,G = C
∴ A + G = T + C
∴ A + G T + C
( ) ( )
也可以写成以下形式:规律概括:在DNA双链中,任意两个不互补碱基之和 ,并为碱基总数的 。A+T+C+GA+T+C+GA + C T + GA + C T + G相等50%(双链DNA中:嘌呤数=嘧啶数)==如图:设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则
(1)1链和2链上的哪些碱基数量总是相等的?两条链的碱基数目是否相等?
(2)在DNA双链中,哪些碱基数量总是相等的?
(3)在1链上,A1等于T1吗?G1和C1的数量一样吗?
(4)已知:1链上碱基共有100个,其中A1+A2共30个
问:这个DNA分子中碱基一共有多少个?G1和G2共多少个??有关DNA中的碱基计算规律A1=T2,T1=A2,G1=C2,C1=G2A1+T1+G1+C1=T2+A2+C2+G2 A=A1+A2=T2+T1=T,同理:C=G不一定100*2=200个 因为A1+A2=A1+T1=30所以G1+G2=G1+C1=100-(A1+T1)=100-30=70在双链DNA分子中: A = T , G = C,可推出①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
A+G=T+C例题1.某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?27%③不互补的两个碱基之和的比值相等: A+G/T+C=A+C/T+G=1【聚焦】DNA分子中的碱基计算②任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的一半
A+G=T+C=A+C=T+G=50%设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知:A1=T2 ,T1 =A2, G1 = C2 , C1 = G2 【聚焦】DNA分子中的碱基计算④ 一条链中互补的两碱基之和占该单链碱基总数的百分比等于DNA双链中这两种碱基占总碱基的百分比。
(A1+T1)/单链 =(A2+T2)/单链 = (A+T) /双链
(G1+C1)/单链 =(G2+C2)/单链 = (G+C)/双链 例题2.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。24%因为A+T=54%
所以 G+C=1-54%=46%
G1+C1=46% G1=22%
则C1=46%-22%=24%
所以 G2=C1=24%⑤若一条链中(A1+G1)/(T1+C1)=K,
则另一条链中(A2+G2)/(T2+C2)=1/K,
在整个DNA分子中,(A+G)/(T+C)=1【聚焦】DNA分子中的碱基计算例题3:DNA的一条单链中,(A+G)/(T+C)=0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为( )
A 0.4 0.6 B 2.5 1.0
C 0.4 0.4 D 0.6 1.0B【聚焦】DNA分子中的碱基计算⑥某碱基占双链DNA分子碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值之和的一半A%=A1%+A2%2例题3:在一个双链DNA分中,G和C之和占全部碱基总数的46%,该DNA分子的一条单链中,A 和C分别占该单链的28%和22%,则该DNA分子的另一条单链中,A和C分别占这一单链的百分比是多少? 因为G+C=46% G=C=23%
所以 A=T=50%-23%=27%
因为A1=28% C1=22%
A%=(A1%+A2%)/2 C%=(C1%+C2%)/2
所以 A2=26% C2=24% 【聚焦】DNA分子中的碱基计算⑦一条链A+T(或G+C)是整个DNA分子A+T(或G+C)的一半。 例题 4.在含有四种碱基的DNA区段中,有腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例为b,则 ( )
A.b≤0.5 B. b≥0.5
C.胞嘧啶为a(1/2b-1)
D.胞嘧啶为b(1/2 - a)全部碱基=a/b G+C=a/b-(A+T)=a/b-2aG=C=1/2(a/b-2a)=a(1/2b-1)① 互补的碱基两两相等:A=T、G=C;
A+G=T+C
(双链DNA中,嘌呤数=嘧啶数)
不互补的两个碱基之和的比值相等:
A+G/T+C=A+C/T+G=1
② 任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的一半:
A+G=T+C=A+C=T+G=50%
③ A1+T1=A2+T2或G1+C1=G2+C2
(1、2分别代表DNA的两条链)【聚焦】小结1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?④ 一条链中互补的两碱基之和占该单链碱基总数的百分比等于DNA双链中这两种碱基占总碱基的百分比。
(A1+T1)/单链 =(A2+T2)/单链 = (A+T) /双链
(G1+C1)/单链 =(G2+C2)/单链 = (G+C) /双链 ⑤若一条链中(A1+G1)/(T1+C1)=K,则另一条链中(A2+G2)/(T2+C2)=1/K,
在整个DNA分子中,(A+G)/(T+C)=1【聚焦】DNA分子中的碱基计算根据碱基互补配对原则,在A≠G时,
双链DNA分子中,下列四个式子中因生
物种类不同而不同的是:
A.(A+C)/(T+G) B.(C+G)/(A+T)
C.(A+G)/(C+T) D.A/T和G/C
B.(C+G)/(A+T)随堂练习某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占22%,那么,胞嘧啶的分子数占:
A.11% B.22% C.28% D.44%
C随堂练习随堂练习一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的46%,又知该DNA分子的一条单链α中,A 占该单链的28%,则该DNA分子的另一条单链β中,A占这一单链的百分比是多少?解:因为G+C=46%
所以A+T=54%
A β+T β=54%
又因为:A α=Tβ=28%
所以Aβ=54%—28%=26%在一个DNA分子中,A与T之和占全部碱基总数的42%,若其中一条链中的C占该链碱基总数的24%,T占30%,那么在其互补链上,C和T分别占______和_______34%12%已知C1=24% T1=30% 求 G1 A1G1=? A1 =?1.一个细胞内有几种核酸?
2.每种核酸有几种核苷酸?
3.一个细胞内有几种碱基?
4.一个细胞内有几种核苷酸?5.病毒有几种核酸?
6.病毒有几种碱基?
7.病毒有几种核苷酸?2种4种5种8种1种4种4种病毒的特点:1.形体微小(比细菌还小)
2.只含有一种核酸
3.一般由蛋白质外壳 +
内部DNA构成
4.营寄生生活(活细胞寄生)5.无产能酶系
6.无核酸、蛋白质合成酶系
7.生命特征集中表现为易于
繁殖