人教版高中生物必修二3.2-DNA的结构(25张PPT)

(共25张PPT)
第二节
DNA分子的结构
这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。
?
1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson，1928—）和英国科学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
DNA双螺旋结构模型的建构
思考与讨论
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？
1、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
1、沃森和克里克在构建模型中，利用他人的哪些经验和成果？
2、他们出现过哪些错误，如何对待和纠正这些错误的？
1、沃森和克里克在构建模型中，利用他人的哪些经验和成果？
1）DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4中脱氧核苷酸分别含有4种碱基。
2）富兰克林和威尔金斯提供的DNA衍射图谱表明DNA曾螺旋结构。
3）查哥夫测定DNA的化学组成，A和T的含量总是相等，C和G的含量总是相等。
DNA双螺旋结构模型的建构
2、他们出现过哪些错误，如何对待和纠正这些错误的？
1）开始提出的双螺旋和三螺旋模型中碱基位于外部
2）磷酸—脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双螺旋结构，相同碱基配对
A
P
脱氧
核糖
G
P
脱氧
核糖
C
P
脱氧
核糖
T
P
脱氧
核糖
脱氧
核糖
T
P
C
P
脱氧
核糖
G
P
脱氧
核糖
A
P
脱氧核糖
(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。
(3)
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基的配对有一定的规律：A一定与T配对；G一定与C配对。
DNA分子双螺旋结构的主要特点：
DNA分子的结构
碱基对
另一碱基对
A
T
G
C
氢键
G与C形成三个氢键，A与T形成两个氢键，因此C与G比例越大，DNA结构越稳定。
你注意到了吗？
1.两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。
2.长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的,有多样性。
G
A
T
C
A
A
T
T
C
C
G
G
G
A
T
C
A
A
T
T
C
C
G
G
DNA分子的结构特性
2）多样性：
碱基有4种：A、T、G、C。碱基对有4种：A—T、T—A、G—C、C—G。在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请同学们计算最短DNA分子有多少种？
4
种
4000
3）特异性：
特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。
1)
稳定性：
脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，碱基互补配对原则保持双链平行，氢键的作用力保持双链的结构牢固。
DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。
DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。
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
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？
DNA分子的结构小结
★化学元素组成：
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
★分子结构的稳定性、多样性和特异性
C、H、O、N、P
A+T
G+C
A2
+T2
G2
+C2
A1+T1
G1+C1
=n
=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+C)/(T+G)=(T+G)/(A+C)=(T+C)/(A+G)=(
A+G)/(T+C)=
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：
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
A=T，
C=G
A+C=
=n
=
（A+T+C+G）
50%
T+G
A+G=
T+C
=
1
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。
1
n
A2+G2
T2+C2
=
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。
A+T
A+T+G+C
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
A2
+T2
+G2
+C2
A2
+T2
=
A1
+T1
+G1
+C1
A1
+T1
=
m%
m%
m%
T1+C1
=
n
A1+G1
5、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
A
A+T+G+C
=
A2
+T2
+G2
+C2
A2
=
A1
+T1
+G1
+C1
A1
=
m%
n%
m%+n%
2
100
100
m%
n%
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、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：
制作DNA双螺旋结构模型
制作DNA双螺旋结构模型
制作DNA双螺旋结构模型
制作DNA双螺旋结构模型
制作DNA双螺旋结构模型
1、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
P
P
P
P
A
C
T
G
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
（
）
（
）
50％
也可以写成以下形式：
A
+
G
T
＋
C
1
（
）
（
）
（
）
（
）
……
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
恒等
50％
＝
＝
＝
＝
＝