高中生物必修二3.2 DNA分子的结构课件 (29张PPT)

(共29张PPT)
第二节 DNA分子的结构
一、教学目标
1、概述DNA分子的结构的主要特点
2、制作DNA分子的双螺旋结构模型
3、讨论DNA双螺旋模型构建历程
4、认同合作、科技进步对遗传物质的认识的重要性
二、DNA模型分析
第二节 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
1分子磷酸
1分子脱氧核糖
1分子含氮碱基
一、DNA模型建构
1分子脱氧核苷酸 = + + .
【模型建构1】: 脱氧核苷酸
碱 基
A
G
C
T

磷酸
脱氧
核糖
A
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
G
脱氧核苷酸的种类
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
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
一、DNA模型建构
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
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
【模型建构3】 DNA双链
资料3：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)。
一、DNA模型建构
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
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
【模型建构4】 DNA双螺旋
资料3：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)。
资料4： 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 。
一、DNA模型建构
沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
DNA的空间结构
图的上半部分是以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的照片。
图的下半部分是DNA的人工模型。
从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构
沃森和克里克：ＤＮＡ分子的规则的双螺旋结构
DNA的结构模式图
从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构
放大
DNA的空间结构
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
碱基对
另一碱基对
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分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
（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双螺旋结构的主要特点
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
你注意到了吗？
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。
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
你注意到了吗？
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。
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。
1、DNA分子结构主要特点
DNA分子是有 条链组成， 盘旋成 结构。
交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。
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
碱基对
氢键
碱基互补配对
2
二、DNA结构模型分析
2、DNA的多样性
研究表明：DNA结构的稳
定性与四种碱基的含量有
关：G和C的含量越多，
DNA的结构就越稳定。
同学们知道是由于什么原因吗？
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。
DNA有关碱基数量的计算：
通过观察DNA的结构我们可以发现：A只能与T
配对，G只能与C配对，所以A=T，G=C。
两个式子相加得：A+G=T+C，
即嘌呤数之和等于嘧啶数之和。
同理可得：A+C=T+G，
即不互补的嘌呤数与嘧啶数之和相等。
现学现用:
某DNA分子的碱基中，G的分子数占22%，那么T的分子数占（　） A、11% 　 B、22%　
C、28%　 D、44%
解析：G＋T＝50%，T＝50%－22%＝28%
C
DNA是由两条脱氧核苷酸链组成的，
第一条链的A与第二条链的T互补配对，
因此：A1=T2
同理：T1=A2 G1=C2 C1=G2
所以：A1+T1=A2+T2=1/2（A+T）
G1+C1=G2+C2=1/2（G+C）
因此：
（A1+T1）/（G1+C1）=（T2+A2）/（C2+G2）
（A1+G1）/（T1+C1）=（T2+C2）/（A2+G2）
（A1+C1）/（G1+T1）=（T2+G2）/（C2+A2）
★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
★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
★分子结构的多样性,稳定性和特异性
★碱基互补配对原则的应用
1.DNA的一条单链中A＋T/G＋C＝0.4，上述比例在其补单链和整个DNA分子
中分别是（　　）
A、0.4和0.6　　 B、2.5和1　　　
C、0.4和0.4　　　　D、0.6和1
现学现用:
解析:
（A1+T1）/（G1+C1）=（T2+A2）/（C2+G2）
=(A+T)/(G+C)=0.4
C
2.某DNA分子有两条链，分别是a链和b链，
(1)已知a链上（A＋T）/（C＋G）＝ｘ，则b链和整个DNA分子中（A＋T）/（C＋G）分别是多少？

(2)已知a链上（A＋C）/（T＋G）＝ｘ，则b链和整个DNA分子中（A＋C）/（T＋G）分别是多少？
答案：x、x
答案：1/x、1
【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
【课堂反馈】
2．已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ）
A．1800个和800个 B．1800个和l800个
C．3600个和800个
D．3600个和3600个
C
【课堂反馈】
A+T+G+C
A+T+G+C
A+C
T+G
T+G
A+C
相等
一半