浙科2019版必修2
第三章 遗传的分子基础
第二节 遗传信息编码在DNA分子上
生命很可能是一本由密码写成的指令书而永远长存的,那么是什么密码能够创造出如此绚烂的生物世界?又是什么使染色体在复制时都重复出同样的密码?
------薛定谔《生命是什么?》
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 。
1分子脱氧核苷酸 =
+ + .
【模型建构1】: 脱氧核苷酸
代表磷酸
代表脱氧核糖
代表4种碱基
脱氧核苷酸
1分子磷酸
1分子脱氧核糖
1分子含氮碱基
当时科学界对DNA已有的认识
(A)
(G)
(C)
(T)
基本结构单位:脱氧核糖核苷酸
磷酸
N
含氮碱基
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
脱氧核糖
1′
2′
3′
4′
5′
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
【模型建构2】
一条脱氧核苷酸链
…
脱氧核苷酸
长链
磷酸二酯键
资料2:1951年,波林(1954年诺贝尔化学奖得主),发现蛋白质的长链结构。由此启发:DNA是由许多个__________连接而成的____。
资料3:奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出:腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量(A=T),鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量(G=C)。
【模型建构3】
DNA双链
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
沃森和克里克见到了X射线衍射照片后敏锐地意识到DNA分子很可能是双链螺旋结构
【模型建构4】
DNA双螺旋
沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现DNA双螺旋而荣获1962年诺贝尔奖。
左一:威尔金斯 左三:克里克 左五:沃森
三、DNA的分子结构特点
A
G
C
T
氢键
A
T
G
C
多核苷酸链 DNA双链
立体结构
二、DNA分子的空间结构:规则的双螺旋结构
制作DNA双螺旋结构模型
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
A
T
G
C
氢键
物种
鸟嘌呤(G)
腺嘌呤(A)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
A+G/T+C
G+C/A+T
人
19.9
30.9
19.8
29.4
1.03
0.66
小麦
23.8
23.8
24.6
26.0
0.97
0.94
洋葱
18.4
31.8
18.2
31.3
1.01
0.58
菜豆
20.6
29.7
20.1
29.6
1.01
0.69
酵母
48.3
31.7
17.4
32.6
1.00
0.56
大肠杆菌
26.0
24.7
25.7
23.6
1.02
1.07
T2噬菌体
18.2
32.5
16.8
32.5
1.02
0.54
查哥夫的实验数据表:不同物种DNA中碱基的含量
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
(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;碱基在内侧。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
(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;碱基在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
2.DNA的外侧是由哪些物质组成的?碱基位于DNA的什么部位呢?
3.DNA中的碱基是如何配对的?它们是如何连接的?
DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?
下面是DNA的分子结构模式图,说出图中1-10的名称。
当堂小练习
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
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
1、DNA哪些结构特点使得DNA比较稳定?
基本骨架
碱基对的排列顺序是千变万化的
2、DNA哪些结构特点使不同DNA分子之间存在不同?
碱基互补配对原则
三、DNA作为遗传物质的特点
稳定的双螺旋
稳定性
多样性
特异性
特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序
DNA和
RNA的区别
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
DNA、RNA分子的结构层次:
DNA
RNA
组成元素
化学组成
基本单位
化学结构
空间结构
C、H、O、N、P
C、H、O、N、P
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、C、G、T)
磷酸、核糖、含氮碱基(A、C、G、U)
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核苷酸链
核糖核苷酸链
规则的双螺旋结构(双链)
单链
2、某双链DNA片段中,A占23%,其中一条链中的C占该单链的24%,问另一条链中的C占多少?
30%
1、在一条双链DNA分子中,腺嘌呤占35%,它所含的胞嘧啶应占:
A 15% B 30% C 35% D 70%
A
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第二节 遗传信息编码在DNA分子上
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