人教版高中生物必修二3.2-DNA分子的结构(51张ppt)

课件51张PPT。3.2 DNA分子的结构资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。脱氧核苷酸一、DNA模型构建1分子脱氧核苷酸 = + + .如何连接成脱氧核苷酸？（A、T、G、C）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PPPP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】 一条脱氧核苷酸链……碱基位于外部的双螺旋平面结构空间结构1953年，沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构---脱氧核糖核酸的一个结构模型》，1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。二、DNA模型分析PPPＣＧＡ1、DNA分子结构主要特点两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构。
脱氧核苷酸和磷酸 连接，排列在DNA分子的 ，构成基本骨架；碱基排列在 。
两条链上的碱基通过 连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：
12 一定与 配对， 一定与 配对。
碱基之间这种一一对应的关系，称为
原则。反向平行交替外侧氢键碱基互补配对内侧ATGC2、DNA分子的特性（1）稳定性 是指DNA双螺旋空间结构的相对稳定性（2）多样性 碱基对的排列顺序 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请同学们计算DNA分子有多少种？A—T、T—A、G—C、C—G4种碱基对的排列顺序中
（即为脱氧核苷酸的排列顺序）思考题：DNA中的遗传信息储存在哪？每个DNA分子各自的碱基排列顺序是特定的吗？ （3）特异性 每个DNA分子都有各自特定的的碱基排列顺序。 如何验证DNA的双螺旋模型是否正确？1、将制作的DNA模型与DNA衍射图对比，发现两者完全相符。2、DNA分子模型的结构是否与它作为遗传物质的特点相符：
满足对遗传物质 、 、 的要求稳定性 多样性 特异性 (3)DNA分子的组成层次
(4)平面结构——两条脱氧核苷酸长链反向平行(5)DNA双螺旋结构
①DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向平行(指一条链的起点为磷酸，另一条链的起点为脱氧核糖)方式盘绕成双螺旋结构。
②基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。
③中间的碱基严格按碱基互补配对原则(A与T配对，G与C配对)形成碱基对。
④DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。① 在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和恒等，并为碱基总数的50%。 =∵A=T，C=G∴ A+G=T+C =A+C=T+G=三、应用碱基互补配对原则进行相关的计算=50%11 总② 双链DNA，
一条链的A（G）总数=另一条链的T（C）总数
即互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。=1/a③ A+T/双链总数=任一单链中A+T/单链总数
G+C/双链总数=任一单链中G+C/单链总数m%m%④ 双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何
一条链的A+T/G+C。==21:16DNA分子的结构
(1)解旋时，解旋酶作用于氢键处，而氢键形成时不需酶。
(2)每条链上相邻的脱氧核苷酸以磷酸二酯键相连，形成时需DNA连接酶或DNA聚合酶，限制酶则可破坏(或打开)此键。21:16DNA
平
面
结
构
图21:16一、探究DNA复制的方式最早期提出的DNA复制模型有两种（假说）： 半保留复制全保留复制亲代21:161、如何使亲代大肠杆菌DNA分子都被放射性同位素15N标记？ 2、亲代大肠杆菌被标记后继续培养的培养基N源的类型是什么？ 3、这个实验是如何区分亲代与子代DNA分子的？ 让大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖若干代。 通过密度梯度离心，将密度不同的DNA分成不同的带。 重带 中带 轻带 密度 14NH4Cl21:16全保留复制半保留复制亲代子一代子二代15N/15N15N/15N15N/14N预期结果21:16转移到含14NH4Cl的培养液中15N/15N15NH4Cl 培养液结论：DNA是半保留复制实验结果15N/14N15N/14N14N/14N21:16作出假设演绎推理实验验证
得出结论假说

演绎法【小结】 （二）提出两种假说（三）推理子代DNA可能的情况及
如何设计实验验证这种现象（四）进行实验，验证是半保留
复制（一）DNA的复制方式是怎样的?提出问题半保留复制和全保留复制21:16二、DNA复制的过程21:16解旋酶DNA聚合酶能量DNA聚合酶DNA聚合酶21:16TTPAPGPGPACCTTPAPGPGPACC新合成的子链1新合成的子链2母链1母链221:16亲代DNA子代DNA21:161. 概念：有丝分裂间期、减数第一次分裂的间期模板： 原料： 能量： 酶： DNA的两条母链游离的脱氧核苷酸ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等 ①双螺旋结构提供精确的模板（1）边解旋边复制（2）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体提供模板母链→合成互补子链→母子双链盘旋②碱基互补配对原则2. 场所：3. 时期：4. 条件5. 过程：6. 特点：7. 准确复制原因8. 意义：保持了遗传信息的连续性以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。小 结21:16二、DNA分子的复制
1．概念：以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA分子的过程。
2．时间：有丝分裂_____和减数
_________________________。
3．条件
(1)模板：两条母链。
(2)原料：细胞核中游离的四种脱氧核苷酸。
(3)能量：______。
(4)酶：解旋酶、________酶。间期第一次分裂之前的间期ATP聚合21:164．过程
解旋，在______的作用下，把两条螺旋的双链解开；以解开的______为模板，按碱基互补配对原则，合成_______；每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋结构，形成两个新DNA分子。
5．特点：边解旋边复制，________复制。
6．结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。
7．意义：使_________从亲代传递给子代，保持了_________的连续性。
三、基因是有遗传效应的DNA片段
1．基因与DNA的关系
(1)基因是有___________的DNA片段。解旋酶母链子链半保留遗传信息遗传信息遗传效应21:16(2)每个DNA分子含有___个基因。
(3)DNA分子中存在不是基因的片段。
2．DNA片段中的遗传信息
(1)DNA分子能够储存足够量的__________。
(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
(3)DNA分子的多样性源于________________的多样性。
(4)DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基的____________顺序。
3．基因与性状的关系
基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。多遗传信息碱基对排列顺序特定的排列21:16全在下部12482n全在中部?中+ ?上?中+ ? 上2/2n中+(1- 2/2n)上11??2/2n??（1- 2/2n）三、拓展延伸21:16一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则
（1）DNA分子数：
子代DNA分子数 ；
含亲代母链的DNA分子数 ；
不含亲代母链的DNA分子数 ；
（2）脱氧核苷酸链数：
子代DNA分子中脱氧核苷酸链数 ；
亲代脱氧核苷酸链数 ；
新合成的脱氧核苷酸链数 。 22n2n-22n+1 22n+1-2练一练：21:16(3)复制所需的脱氧核苷酸数＝a×(2n－1)，其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA(即作模板的亲代DNA)分子中的数量，n为复制次数。21:16规律2：亲代DNA分子经 n 次复制后，　　所需某种游离的脱氧核苷酸数为：
R ＝a (2 n－1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱基数，n 表示复制的次数。例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律3：碱基总数＝失去H2O数＋290【智慧眼——寻找规律】21:16 具有100个碱基对的1个DNA分子片断，内含40个胸腺嘧啶（T)，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶(C)脱氧核苷酸的数目为 （ ）个。180 某DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一条链上A+T/C+G= 2:5，问该DNA分子连续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸的数目是（ ）个。600想一想基因=DNA吗？
基因和DNA有什么关系呢？
1、大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。分析资料：问题：计算所有基因的碱基对总数的比例。全部基因的碱基对总数只是DNA碱基对总数的一部分，因此，基因是DNA的片段。根据资料1，你能得出什么结论？2、把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，鼠体内出现了以前没有的荧光。分析资料：说明：基因有遗传效应。它可以独立起作用。资料2：说明了什么？讲述：基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是结构单位。3、人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。分析资料： 人体中构成基因的碱基对组成比较少，只占全部碱基总数不超过2%。这说明并不是随便一段DNA就称为基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。
资料3说明了什么？分析资料：4、没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有肥胖表现。资料3说明了什么？说明：基因能控制生物的性状。总结：基因与DNA 的关系？基因是有遗传效应的DNA片段， 是生物体遗传的功能单位和结构单位。基因是有遗传效应的DNA片段，它是生物体遗传的功能单位和结构单位。 （1）DNA分子数 基因数。 （2）所有基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数。小于小于（填“大于”、“等于”、或“小于”）练习碱基排列顺序的千变万化------构成DNA分子的多样性碱基的特定排列顺序------构成DNA分子的特异性 DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的基础。染色体染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系每条染色体上有一个DNA 分子染色体是DNA的主要载体----主要的遗传物质每个DNA分子含有许多基因基因是有遗传效应的DNA片段每个基因中含有许多脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息DNA分子中储存着足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 之中； 构成了DNA分子的多样性，而 ，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是 的物质基础。基因是 ， 　　　　即　： 。4种碱基的排列顺序 碱基排列顺序的千变万化小结：碱基的特定的排列顺序生物体多样性和特异性有遗传效应的DNA片段DNA分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序列分析下面的概念图，回答有关问题：（1）图中B是 ，H是 ，F是 。
（2 ）每个C含有 个D，每个D中可以由 个E 组成蛋白质含N碱基脱氧核糖很多成百上千（3 ）D 和A的位置关系： 。
（4 ）从分子水平看D和C的关系是 。
（5）C的基本组成单位是图中的 。
（6）遗传信息是D中 的排列顺序。 基因位于染色体上基因是有遗传效应的DNA片断EE（脱氧核苷酸）