课件27张PPT。第2节 DNA分子的结构中关村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1.DNA分子结构的主要特点。(重点)
2.制作DNA分子双螺旋结构模型。(重点)
3.明确DNA分子的多样性和特异性。(重点)一、DNA双螺旋结构模型的构建1.模型名称:DNA双螺旋结构模型2.构建者:沃森和克里克 (1)DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。3.构建依据:1分子脱氧核苷酸=____________+_______________
+______________。 DNA分子的基本单位是_____________,而且脱氧核苷酸1分子磷酸1分子脱氧核糖1分子含氮碱基【模型建构1】脱氧核苷酸ACT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G脱氧核苷酸的种类思考:1.这些脱氧核苷酸是如何连接成DNA长链的呢?【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链磷酸二酯键2. DNA是由几条链组成的?它具有怎样的立体结构呢?【模型建构3】DNA双链DNA是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。材料:奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出: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)。 材料: 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。【模型建构4】DNA双螺旋【例1】关于DNA分子结构的叙述,不正确的是 ( )
A.每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸
B.每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的
C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D.双链DNA分子中的一段,如果有40个腺嘌呤,就一定同时含有40个胸腺嘧啶C二、DNA分子的结构AATTGGGCCATC1.DNA分子的结构特点①DNA分子是由_____条链组
成,两条链按_________盘旋成________结构。
②______________交替连接,
排列在外侧,构成基本骨架;
______排列在内侧。
③碱基通过______连接成碱基
对,并遵循______________原则。反向平行双螺旋脱氧核糖和磷酸碱基氢键碱基互补配对两【警示】①两条链之间的脱氧核苷酸数目相等?两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。
②碱基配对的关系是:A(或T)一定与T(或A)配对、G(或C)一定与C(或G)配对,这就是碱基互补配对原则。
③A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。
④构成DNA分子的两条脱氧核苷酸链以反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
⑤根据碱基互补配对原则,双链DNA中的含氮碱基数目的关系是:A=T、G=C,而单链DNA中,则往往是A≠T、G≠C。具有规则的双螺旋结构,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变,碱基配对的方式稳定不变。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
(4n种,n表示碱基对数)DNA分子的特异性就体现在特定的碱基(对)排列顺序中。多样性:稳定性:2.DNA分子的特性【例2】1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于 ( )
①证明DNA是主要的遗传物质
②确定DNA是染色体的组成成分
③发现DNA如何储存遗传信息
④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④D【拓展】沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构,可概括为“五种元素、四种碱基、三种物质、两条单链、一种结构”。即:
五种元素:C、H、O、N、P
四种碱基:A、T、G、C,相对应四种脱氧核苷酸
三种物质:磷酸、脱氧核糖、碱基
两条单链:两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种结构:规则的双螺旋结构4、DNA有关碱基数量的计算: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 ,
A2=T1,
G1 = C2 ,
G2 =C1。
则在DNA双链中:
A = T , G = C12②双链DNA分子中,互补的两条
链中A+G/T+C互为倒数。=①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
A+G=T+C 即A+G/T+C=121=若1链:(A1+G1) / (T1+C1)=b,
则2链:(A2+G2) / (T2+C2)=1/b;
若1链:(A1+T1) / (G1+C1)=a,
则2链:(A2+T2) / (G2+C2)=a;12同理:==(G1+C1)% (G2 +C2)%==DNA双链③211.某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?解析: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,则在其互补链和整个DNA分子中A+G/T+C分别是多少?
3.若DNA的一个单链中,A+T/G+C=0.4,则在其互补链和整个DNA分子中A+T/G+C分别是多少?2.5 10.4 0.4三、制作DNA双螺旋结构的模型材料用具:
硬塑方框2个(长约10cm),细铁丝2根(长约0.5m),球形塑料片(代表磷酸)若干,双层五边形塑料片(代表脱氧核糖)若干,4种不同颜色的长方形塑料片(代表4种不同碱基)若干,粗铁丝2根(长约10 cm),订书钉若干。制作:
从基本组成物质磷酸、脱氧核糖、含氮碱基的代表物开始,通过订书钉连接成 “基本单位一
——脱氧核苷酸”模型,然后把脱氧核苷酸模型按一定的碱基顺序依次穿在铁丝上构成一条DNA链,同样方法制作另一条,再按碱基互补配对方式用订书钉连好两条链,最后旋转。【例3】(2016·上海高考)在DNA分子模型的搭建实验
中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体
并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么
使用的订书钉个数为 ( )
A.58 B.78 C.82 D.88CDNA的化学组成基本组成单位:四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸DNA的空间结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链碱基对氢键碱基互补配对原则DNA分子的结构具有多样性,稳定性和特异性。1.(2015?江苏高考)下列关于研究材料、方法及结论的叙述,错误的是( )
A.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律
B.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,证明了基因位于染色体上的理论
C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和大肠杆菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子D2.由双链DNA的组成分析,下列相关比值在不同DNA分子中可变的是( )
A.T/A B.G/C
C.(A+T)/(G+C) D.(A+G)/(T+C)C3. 在含有四种碱基的DNA片段中,有腺嘌呤a
个,占该片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(1/2a - 1)C4.若在一双链DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占碱基总和的44%,在其中的一条链中A和C分别占该链碱基数的22%和30%,那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比例为( )
A.34%、14% B.22%、30%
C.14%、34% D.20%、28%A