人教版必修二高中生物3.2DNA分子的结构(41张PPT)

(共55张PPT)
3.2
DNA分子的结构
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
【模型建构1】:
脱氧核苷酸
【模型建构2】一条脱氧核苷酸链
…
DNA分子结构研究竞赛
英国皇家学院
奥地利生物化学家
英国剑桥大学
威尔金斯
富兰克林
沃
森
克
里
克
(A=T)
主要用X射线衍射来研究DNA结构
DNA分子X射线衍射图
DNA分子双螺旋结构
兼
收
并
蓄
博
采
众
长
查哥夫
(G=C)
讨论：
1、DNA是由几条链构成的？立体结构？
2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？
3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。
DNA的结构模式图
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
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）双螺旋结构
DNA分子的结构特点
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
（1）双螺旋结构
（2）基本骨架
DNA分子的结构特点
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
（1）双螺旋结构
（2）基本骨架
（3）碱基互补配对原则
DNA分子的结构特点
DNA分子的结构小结(五四三二一)
★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
C
H
O
N
P
一个DNA分子
【课堂反馈】
　1．下面是DNA的分子的结构模式图，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
2．DNA分子的基本骨架是（
?
）
?
A．磷脂双分子层　　
B．规则的双螺旋结构　
C．脱氧核糖和磷酸交替连接　　
D．碱基间的连接
C
3.
下列关于双链DNA分子中，碱基配对关系正确的是（
）
A.
腺嘌呤和胸腺嘧啶
B.
腺嘌呤和胞嘧啶
C.
腺嘌呤和鸟嘌呤
D.
鸟嘌呤和胸腺嘧啶
4.
把DNA两条链上碱基连接成碱基对的是（
）
A.
脱氧核糖
B.
磷酸
C.
氢键
D.
脱氧核苷酸
A
C
基因=DNA吗？
基因和DNA有什么关系呢？
一、用实例说明基因与DNA的关系
资料1
1个DNA分子
4700000个碱基对
4400个基因
每个基因的平均长度约为1000个碱基对
说明：基因是DNA的片段
资料3
22条常染色体+X+Y
大约有31.6亿个碱基对
构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
说明：基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因
资料2
绿色荧光蛋白基因
说明：基因具有遗传效应
资料4
说明：基因能控制生物的性状
对照组：小鼠无HMGIC基因+高脂肪食物
结果：无肥胖表现。
实验组：小鼠有HMGIC基因+高脂肪食物
结果：有肥胖表现。
DNA
基因
基因是有遗传效应的DNA片段
若1个碱基对组成一个基因，4个碱基能形成多少种基因？
Ａ－Ｔ　
Ｔ－Ａ
Ｃ－Ｇ
Ｇ－Ｃ
若２个碱基对组成一个基因，4个碱基能形成多少种基因？
若3个碱基对组成一个基因，4个碱基能形成多少种基因？
41
4×4（42）
4n
4×4×4（43）
n个碱基对
二、DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？
探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
情境1：
假如决定脸型的一个基因只有17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？
417种（172亿）
碱基排列顺序的千变万化，构成了
DNA分子的多样性
情境2：
全球人口总数约为６０亿。假设人类基因组中第１号染色体的第１个基因是由１７个碱基对随机排列构成的，那么，１７个碱基对的所有排列是否都有机会出现？————。
不是
碱基特定的排列顺序，又构成了
DNA分子的特异性
概念图1
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
碱基
有遗传效应的DNA片段
构成
+脱氧核糖+磷酸
（A、T、C、G四种）
+蛋白质
形成双链
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有一个DNA分子
基因是有遗传效应的DNA片断
每个DNA分子
上有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
概念图2
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=C。
A
1
T
2
T
1
A2
G
1
C
2
C
1
G
2
DNA双链
碱基互补配对有关计算
例1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
27%
1
1
①
推理：
推论：
=
T
+
C
A
+
G
=
T
+
G
A
+
C
=
A+T+G+C
A+G
2
1
双链中不配对的两碱基之和的比值为1。
A
1
T
2
T
1
A2
G
1
C
2
C
1
G
2
DNA双链
1
1
②
=
A2+T2
A1+T1
=
G2+C2
G1+C1
一条链中互补碱基的和等于另一条链中互补碱基的和。
A
1
T
2
T
1
A2
G
1
C
2
C
1
G
2
DNA双链
A
1
T
2
T
1
A2
G
1
C
2
C
1
G
2
DNA双链
A1+G
1
T
1
+C
1
T
2
+C
2
A
2
+G
2
=
A
1+C
1
T
1
+G
1
T
2
+G
2
A
2
+C
2
=
T2
+C2
A2
+G2
③
A1+G1
T1
+C1
=
a，则
=
a
1
DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。
例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？
2.5
1
;
配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等
③
=a，则
A+T+G+C
A+T
=
A1+T1+G1+C1
A1+T1
A+T
A+T+G+C
A1
+T1
+G1
+C1
A1
+T1
=
=
A2
+T2
+G2
+C2
A2
+T2
=
a
A1
+T1
（A+T）
1
2
=
=
A2
+T2
例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。
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%
练习：
4.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
5.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:
6.
某双链DNA分子片段中共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A+T)︰(C+G)=2︰5。则该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
（
）
A．100个
B．200个
C．300个
D．600个
7.
某DNA分子片段中共有400个脱氧核苷酸，其中鸟嘌呤脱氧核苷酸占20%，。则该DNA分子中“A—T”碱基对共有
（
）
A．80
B．120
C．200
D．240
B
B
8.在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区
段全部碱基的比例为b，则
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)
C
9、在一个DNA分子中，碱基总数为a，Ａ碱基数为b，
则下列有关结构数目正确的是（　　）
　①脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数＝a　
　②A＝T＝b
③G＝C＝(a－2b)/2　　　
④A＋C＝G＋T
A.①②　　　　　
B.③④　　　　　
C.①②④　　　　
D.①②③④
D
10．下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的（
）
A．若一条链A和T的数目相等，则另条链A和T的数目也相等
B．若一条链A的数目大于T，则另条链A的数目小于T
C．若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另条链相应碱基比为1∶2∶3∶4
D．若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另条链的A∶T∶G∶C=2∶l∶4∶3
C