人教版必修2遗传与进化第3章第2节 DNA分子的结构（39张PPT）

(共39张PPT)
1951年富兰克林和威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。
。
英国晶体衍射专家
维尔金斯
英国女科学家
富兰克林
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).
DNA分子双螺旋结构的发现
1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》，共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
DNA分子双螺旋结构的发现
发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。
左一：威尔金斯
左三：克里克
左五：沃森
DNA分子双螺旋结构的发现
沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？
要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通!
DNA分子的结构：
一、DNA的化学组成
P
1.元素组成：
C
H
O
N
P
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
A
G
C
T
2.DNA的基本单位－脱氧核苷酸
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
1.DNA的化学组成
组成脱氧核苷酸的碱基：
胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
因此，脱氧核苷酸也有4种
3.四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链
4.DNA分子的平面结构
氢键
2.DNA分子中，外侧由什么连接而成？
内侧是什么？
3.两条链之间碱基的连接有什么规律？
4.
两碱基之间靠什么连接？
【思考】
1.DNA分子由几条链组成？这两条链有什么特点？
何谓反向平行？
5.DNA双螺旋结构特点：
（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
（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，碱基排列在内侧
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
（3）DNA分子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：
碱基互补配对原则
<1>碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？
　　这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的。
A
B
C
D
<2>
为什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？
(2)A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，使DNA的结构更加稳定.
(1)A的量总是=T的量,G的量总是=C的量
请完成DNA的双螺旋结构
构成方式
位置
双螺旋外侧
双螺旋内侧
碱基对
主链
1）脱氧核糖与磷酸交替排列；
2）两条主链呈反向平行；
3）盘绕成规则的双螺旋。
1）主链上对应碱基以氢键连结成对；
2）碱基互补配对（A—T，G—C）；
DNA双螺旋结构模型
6.DNA分子的特性
（1）稳定性
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。通过氢键形成碱基对，连接两条长链
进一步增强DNA的稳定性
（2）多样性
（3）特异性
碱基对的排列顺序千变万化，构成DNA分子的多样性
碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性
5种元素→
4种基本单位→
3类物质→
2条链→1种结构
DNA分子的结构
小结
★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
★分子结构的多样性和特异性
答：DNA通过碱基对的排列顺序
（即为脱氧核苷酸的排列顺序）
储存大量的遗传信息
思考题：
DNA是遗传物质，储存着大量的遗传信息，那么DNA是通过什么储存大量的遗传信息？
【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（C）
2.
腺嘌呤（A）
3.
鸟嘌呤（G）
4.
胸腺嘧啶（T）
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
=n
①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不
互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补
碱基之和的比值等于1．
(
A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
规律总结：
∵A=T，
C=G
∴
A+G=T+C
=A+C=T+G=
50%
=n
1链
2链
③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一
比值的倒数.
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。
m%
m%
1链
2链
有关DNA中的碱基计算
1、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。所以，
A=50%–23%=27%
2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其
互补链和整个DNA分子中分别是多少？
若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
2.5
1
;
0.4
0.4
3、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。
解析一：
设DNA分子碱基总数为100.
已知：A+T=54，则G+C=46
所以，G1+C
1
=G
2
+C
2
=23
所以,
C
2=G
1=11
则:
G
2=23–11=12
解析二:
因为
G2=C1
24%
1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则
胸腺嘧啶为_____
2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有
100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶
应是_____
3、
DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个
DNA分子中G=
_____
20%
60个
29%
4、（2000上海）由120个碱基组成的DNA分子片段，
可因其碱基对组成和序列的不同而携
带不同
的遗传信息，其种类数最多可达
（
）
A、4120
B、1204
C、460
D、604
C
练习：
5.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=
m
时,求:
(1)在另一互补链中这一比例是多少?
1/m
(2)
这个比例关系在整个分子中又是多少?
1
(3)在另一互补链中这一比例是多少?
n
(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?
n
6:从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例
是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%
,又知DNA的
一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应
的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的
(
)
Ａ、26%　　　Ｂ、24%
　Ｃ、14%
Ｄ、11%　
A
当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=
n
时,求:
2．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200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．4000个和900个
B．4000个和l800个
C．8000个和1800个
D．8000个和3600个
C
练习：
1、
某双链DNA分子中，（A+T）/（G+C）=1.5，
则它的C占全部碱基的：
A.20%
B.25%
C.
30%
D.35%
A
练
习2：
5、若DNA分子的一条链中(A＋T)/(C＋G)=a，则和该DNA单链互补的单链片段中
(A＋T)/(C＋G)的比值为[
]
A．a?
B．1/a?
C．1?
D．1-1/a
6、一段多核苷酸链中的碱基组成为：35％的A、20％的C、35％的G、10％的T。它是一段[
?]
A．双链DNA?
B．单链DNA?
C．双链RNA?
D．单链RNA　
A
B
7、
在双链DNA分子中，当(A+G)/(T
+C)在一条多脱氧核苷酸链上的比例为0.4时，则在另一互补链和整个DNA中，这种比例分别是[
]
A.0.4，1
B.
1
，1
C.
0.6，1
D.
2.5，1
8、由120个碱基对组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达[
]
A.120
B.
1204
C.
460
D.
4120
D
D
1
．组成脱氧核苷酸的：
磷酸和脱氧核糖各______种类型。
脱氧核苷酸的含氮碱基有______种类型。
2
．组成DNA的脱氧核苷酸有______种类型。
3
．
DNA完全水解，得到的化学物质是（?
）
　A．氨基酸
、葡萄糖、含氮碱基
　B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖
　C．核糖、含氮碱基、磷酸
　D．脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
D
课堂练习
1
4
4
基础知识简答
1、沃森和克里克于
年提出了著名的
模型，为
合理地解释遗传物质的
奠定了基础。
2、DNA又称
，组成它的基本单位是
（由
一分子
、一分子
、一分子
组成）。
组成DNA的碱基共有
种（符号表示为
），脱氧核苷
共有
种（名称是①
、②
、
③
、④
）。
1953
DNA双螺旋
各种功能
脱氧核糖核酸
脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
4
A
T
G
C
4
胞嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
3、
DNA的双螺旋结构是由
平行的
长链
而成，
排在外侧的
和
交替连接构成基本骨架，通过
连
接起来的
排列在内侧。碱基对的组成规律是
与
配
对，
（A）一定与
（T）配对，
（G）
一定与
（C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫
做
原则。
4、
DNA的碱基只有
种，碱基对只有
种，而分子结构具
有
性，这完全是碱基对的
千变万化的结果。
两条
脱氧核糖核酸
盘旋
脱氧核糖
磷酸
氢键
碱基对
嘌呤
嘧啶
腺嘌呤
胸腺嘧啶
鸟嘌呤
胞嘧啶
碱基互补配对
4
两
多样
排列次序
4、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
脱氧核糖
磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
碱基对
氢键
一条脱氧核苷酸链的片段
拓展题：
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+G
A+T+C+G
A
+
C
T
+
G
A
+
C
T
+
G
相等
50％