2020-2021 学年高一下学期生物人教版必修二第3章第2节DNA分子的结构 课件（38张ppt）

(共38张PPT)
中关村DNA标志
雅典奥运会开幕式经典场景
第2节
DNA分子的结构
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
１、DNA的化学组成
脱氧核糖核酸
C
H
O
N
P
脱氧核苷酸
复习提问
DNA中文全称:　　　　　　　
组成元素:　　　　　　　　
基本单位:　　　　　　　　　
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
磷酸
脱氧
核糖
含氮碱基
A
—腺嘌呤
G
—鸟嘌呤
C
—胞嘧啶
T
—胸腺嘧啶
含氮碱基种类：
因此，脱氧核苷酸也有4种：
腺膘呤脱氧核苷酸
A
胞嘧啶脱氧核苷酸
C
鸟瞟呤脱氧核苷酸
G
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
脱氧核苷酸如何形成DNA分子？DNA的结构又是如何？
一、DNA模型建构
资料2：
　　科学家认为：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3：
　　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
此时，两个男人在浪漫的英国伦敦相遇了
他们的相遇没有诞生爱情，而是诞生了最伟大的兄弟排挡
他们就是年仅23岁的美国生物学家沃森和年仅35岁的英国物理学家克里克
一、DNA模型建构
沃森和克里克根据威尔金斯和富兰克林的有关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构。
一、DNA模型建构
资料4：
　　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)。
A
T
G
C
A
T
G
C
氢键
【模型建构3】
DNA双链
１９５３年美国科学家沃森（Ｊ．Ｄ．Ｗatson)和英国科学家克里克（Ｆ．Ｃrick)提出ＤＮＡ分子的双螺旋结构模型。被誉为20世纪最伟大的发现。
DNA分子的双螺旋结构模型
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
（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。
3.DNA分子的结构特点
（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。
C
T
A
G
磷酸二酯键
4
1
2
3
OH
H
CH2
H
p
=
OH
O
OH
O
CH2
H
1
2
3
OH
H
4
4
2、DNA分子的结构
2.1
脱氧核苷酸的连接:
？
思考：
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。
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
G.C比例越高，DNA结构越稳定？
碱基对的种类
A----T
T----A
C----G
G----C
？
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
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。
4、DNA分子的结构特性
1)
稳定性：外侧恒定，内侧配对稳定，形成稳定的空间结构
外侧恒定：
内侧配对稳定:
稳定的空间结构
：
磷酸、脱氧核糖交替连接——
构成基本骨架
A-T，G-C
双螺旋结构
4、DNA分子的结构特性
2）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。
以1，2，3，4四个数字排列成四位数，有多少种组合方式？
4
种
4000
44种
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有（4种）：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子上的碱基对有多少种排列方式？
如排列成4000位数？
44000种
对于特定的DNA分子来讲，碱基对的排列顺序有何特点？
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。
4、DNA分子的结构特性
2）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。
以1，2，3，4四个数字排列成四位数，有多少种组合方式？
4
种
4000
44种
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有（4种）：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子上的碱基对有多少种排列方式？
如排列成4000位数？
44000种
3）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
小结：DNA的组成和结构可用五四三二一表示
五种元素：
C、H、O、N、P
四种碱基：
A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸
三种物质：
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链：
两条反向平行的脱氧核苷酸长链
一种螺旋：
规则的双螺旋结构
１
２
３
４
A
G
C
T
下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
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
鸟嘌呤脱氧核苷酸
碱基对
氢键
一条脱氧核苷酸链的片段
１、
２、
３、
４、
５、
６、
７、
８、
９、
１０、
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+C1
=G2
+C2
=23
已知：G
1
=
×100×22%=11
1
2
所以,
C
2=G
1=11
则:
G
2=23–11=12
G
2
A
2
+T
2
+G
2
+C
2
=
12
1
2
×100
=
24%
解析二:
已知
A+T
总
=
54%,
则
=
46%
G+C
总
所以
G1+C
1
1/2总
=
46%.
已知
1/2总
G
1
=
22%
所以
1/2总
C
1
=
46%–22%=
24%
因为
G2=C1
所以
1/2总
G
2
=
24%
24%
欢迎批评指导！