(共25张PPT)
第三章基因的本质
第2节 DNA分子的结构
中关村高科技园区DNA雕塑
雅典奥运会开幕式经典场景
1953年美国科学家沃森(J.D.Watson)和 英国科学家克里克(F.Crick)提出DNA分子的双螺旋结构模型。
1、在对DNA分子结构的研究中,于1953年摘取桂冠
的是[美] 和[英] 。
一、DNA双螺旋结构模型的构建历程
预习书P47-48页5min,回答下列问题:
沃森
克里克
2、 DNA分子是以 为单位连接而成的长链,其中的含氮碱基包括 、 、
、 四种。
脱氧核苷酸
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
3、在沃森和克里克重新构建的模型
中, 安排在螺旋外
部, 安排在螺旋内部。
磷酸---脱氧核糖骨架
碱基
4、1952年,查哥夫提出: 的量总是等于 的量;
的量总是等于 的量,于是,沃森
和克里克改变了碱基配对的方式,让 与 配对, 与 配对。
A
T
G
C
A
T
G
C
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
主要元素
——脱氧核苷酸
——C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
二、DNA分子的结构
基本单位
O
C1
C2
C3
C4
C5
A
T
C
G
A
G
C
T
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
脱氧核苷酸的种类
A
G
C
T
氢键
平面结构
立体结构
A
T
G
C
磷酸二酯键
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
DNA分子的结构特点
5
3
3
5
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
(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。
DNA分子的结构特点
碱基对
碱基对
嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
A
T
G
C
氢键
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
(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结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。
DNA分子的结构特点
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的顺序是稳定不变的。
内侧碱基互补配对原则不变
探究活动2
DNA分子的特性
稳定性
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
在生物体内,一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对,请计算DNA分子有多少种?
44000种
探究活动2
DNA分子的特性
多样性
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
碱基对特定的排列顺序代表了遗传信息
探究活动2
DNA分子的特性
特异性
双螺旋结构
基本单位——脱氧核苷酸
主要特点
特异性
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。
元素组成:C H O N P
DNA分子的结构
模型构建
碱基互补配对原则及应用
DNA分子结构特性
稳定性
多样性
小结
【课堂反馈】
1.下面是DNA分子的结构模式图,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
答案:D
2、
3、 在DNA分子双螺旋结构中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键,胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品,根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是 ( )
A.含胸腺嘧啶32%的样品
B.含腺嘌呤17%的样品
C.含腺嘌呤30%的样品
D.含胞嘧啶15%的样品
B
4.下列关于双链DNA的叙述错误的是( )
A.若一条链上A和T的数目相等,则另一条链
上的A和T数目也相等
B.若一条链上A的数目大于T,则另一条链上
的A的数目小于T
C.若一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链
也是A:T:G:C=1:2:3:4
D.若一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链
是A:T:G:C=2:1:4:3
C
5.有两对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构有1个腺嘌呤(A),1个胞嘧啶(C),则它的其他组成应是( )
A.3个磷酸,3个脱氧核糖,1个T,1个G
B.2个磷酸,2个脱氧核糖,1个C,1个G
C.4个磷酸,4个脱氧核糖,1个T,1个G
D.4个磷酸,4个脱氧核糖,1个U,1个G
6.生物界形形色色,丰富多彩,生物多样性的根本原因和直接原因分别是( )
(1)蛋白质分子结构的多样性(2)自然环境的多样性
(3)DNA分子的复杂性 (4)非同源染色体组合形式多样
A.(1) (3) B.(2) (4) C.(3) (1) D.(4) (2)
C
C
作业
1、教材练习
2、课时训练
资料1:20世纪初,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,它是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成。
与DNA模型构建的相关资料
1
2
3
4
5
资料3:沃森和克里克根据富兰克林的DNA照片,认定DNA具有双链螺旋结构。
资料4:威尔金斯和富兰克林通过照片和计算得出: DNA分子的外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架;内侧是碱基对。
资料5:科学家研究发现碱基之间通过氢键连结起来
资料2:1951年,富兰克林通过数据计算,每个脱氧核苷酸之间是在磷酸和脱氧核糖的部位连接。
1
2
3
4
5
1952年查哥夫指出: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).
磷酸二酯键
1、稳定性:
整体:直径约为2nm、螺距约为3.4nm ,每个螺距内有10对碱基对
碱基对:严格遵循碱基配对原则。
主链:磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变。
碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性。
2、多样性:
碱基有4种:A、T、G、C,碱基对有4种:A—T、T—A、G—C、C—G,而n个碱基对的组合方式有4n 种.
如:一个最短的DNA分子也有4000个碱基对,可能的排列方式就有44000种。
DNA分子的特性
A
G
C
T
A
T
G
C
DNA双螺旋结构的特点
5
5
3
3