《DNA分子的结构》课件

第 三 章 基 因 的 本 质 1、 教 学 目 标2、 教 学 重 点3、 教 学 难 点(1)DNA分 子 基 本 单 位 的 化 学 组 成 (B:识 记 )(2)DNA分 子 的 结 构 特 点 (C:理 解 )(3)碱 基 互 补 配 对 原 则 (B:识 记 )（ 1） DNA分 子 的 结 构 。（ 2） 碱 基 互 补 配 对 原 则 及 其 重 要 性 。（ 3） DNA分 子 的 多 样 性 。DNA分 子 的 立 体 结 构 特 点 。 小 资 料2004年 7月 28日 ， “ 分 子 生 物 学 之 父 ”克 里 克 在 圣 地 牙 哥 加 州 大 学 医 院 与 世 长辞 ， 享 年 88岁 。1953年 4月 25日 ， 克 里 克 和 沃 森 在 自然 杂 志 上 发 表 了 DNA的 双 螺 旋 结 构 ，从 而 带 来 了 遗 传 学 的 彻 底 变 革 ， 更 宣 告了 分 子 生 物 学 的 诞 生 。种 瓜 为 什 么 能 得 瓜 ， 就 是 遗 传 物 质 由 亲代 传 给 子 代 的 结 果 。 遗 传 物 质 为 什 么 能自 我 复 制 呢 ？ 它 是 怎 样 复 制 的 呢 ？ 这 些机 理 都 蕴 藏 在 克 里 克 和 沃 森 的 DNA双 螺旋 结 构 模 型 的 伟 大 发 现 之 中 。 DNA双 螺 旋 结 构 模 型 的 构 建1、 早 在 19世 纪 ， 人 们 就 发 现 了 DNA的 化 学 成 分 ：脱 氧 核 苷 酸2、 脱 氧 核 苷 酸 组 成磷 酸 含 N碱 基脱 氧核 糖 C(胞 嘧 啶 )A(腺 嘌 呤 )G(鸟 嘌 呤 )T(胸 腺 嘧 啶 )腺 嘌 呤胸 腺 嘧 啶G(鸟 嘌 呤 )C(胞 嘧 啶 ) 脱 氧 核 苷 酸 的 种类 A TC G腺 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸 胸 腺 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸胞 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸 鸟 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸 DNA双 螺 旋 结 构 模 型 的 构 建 过 程20世 纪 初 ， 摩 尔 根 通 过 果 蝇 杂 交 实 验 证明 。1943年 ， 艾 弗 里 证 明 了 DNA携 带 有 遗 传 信 息 ， 并 认为 。1951年 ， 生 物 物 理 学 家 威 尔 金 斯 用 X射 线 衍 射 技 术对 DNA结 构 进 行 研 究 ， 发 _。女 物 理 学 家 富 兰 克 林 在 1951年 底 拍 到 了 一 张 十 分 清晰 的 。基 因 位 于 染 色 体 上DNA可 能 就 是 基 因 DNA是 一 种 螺 旋 结 构DNA的 X射 线 衍 射 照 1.DNA是 由 几 条 链 构 成 的 ？ 它 具 有 怎 样 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 ？2条 反 向 双 螺DNA中 的 脱 氧 核 糖 和 磷 酸 交 替 连 接 在 外 侧 。碱 基 通 过 氢 键 连 接 成 碱 基 对 并 且 必 须 A和 T、 C和G配 对 在 内 测讨 论 2 放 大 从 图 中 可 见 DNA具 有 规 则 的 双 螺旋 空 间 结 构DNA分 子 空 间 结 构 GGGCCAATT CCCGGTTAA 4 DNA单 连5 氢 键1 脱 氧 核 苷 酸嘌 呤 和 嘧 啶 之 间 通 过 _配 对 ， 形 成 _且 A只 和_配 对 、 C只 和 _ 配对 ， 这 种 碱 基 之 间 的 一 一 对应 的 关 系 就 叫 做 _ 氢 键T G碱 基 对 碱 基 互 补配 对 原 则DNA的 分 子 结 构 （ 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 中碱 基 对 的 排 列顺 序 是 千 变 万化 的 。注 意 ： DNA分 子 的 特 异 性 ：DNA分 子 的 的 不 同 就 体在 特 定 的 碱 基 （ 对 ） 排列 顺 序 中 。 多 样 性 ： 特 异 性 ： 遗 传 信 息 ： DNA分 子 碱 基 对的 排 列 顺 序 千 变 万 化 。 特 定 的 DNA分子具 有 特 定 的 碱 基 排 列 顺 序 。 DNA分 子 中的 碱 基 对 排 列 顺 序 就 代 表 了遗 传 信 息 。 归 纳 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 _。（ 2） DNA分 子 中 的 脱 氧 核 糖 和 磷 酸 交 替连 接 ， 排 列 在 外 侧 ， 构 成 _；(3)碱 基 在 内 侧 。 通 过 氢 键 把 嘌 呤 和 嘧 啶配 对 ,且 配 对 方 式 是 _。即 原 则 。双 螺 旋 结 构基 本 骨 架A只 和 T配 对 、 C只 和 G配 对碱 基 互 补 配 对 DNA分 子 的 结 构1、 化 学 组 成 ：基 本 组 成 单 位 ： 四 种 脱 氧 核 苷 酸 结 构 组 成 一 分 子 含 氮 碱 基一 分 子 脱 氧 核 苷 酸一 分 子 磷 酸2、 空 间 结 构规 则 的 双 螺 旋 结 构 两 条 脱 氧 核 苷 酸 长碱 基氢 键碱 基 互 补 配 对 原 则3、 分 子 结 构 的 多 样 性 和 特 异 性 体 现 在 ： 特 定 的 碱 基 （ 对 ） 排 列 顺 序 中 。 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 出 一 些 规 律 。 A T ， G C A + G T + C A + G T C A+T+C+GA+T+C+G 50 = = = = = =A + G也 可 以 写 成 以 下 形 式 ： A+C T+G T + G A + C 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 _。 相 等50( )( ) ( )( )( ) ( ) DNA分 子 各 种 碱 基 的 数 量 关 系 ： 在 整 个 DNA分 子 中 ， A=T、 G=C； A+G=T+C， A+C=T+G； (A+G） /（ T+C） =1 DNA分 子 的 一 条 链 中 的 A+T=另 一 条 链 的 T + A ； 同 理 ， G+C = C+G 两 个 非 配 对 碱 基 之 和 占 碱 基 总 数 的 50%。 即 A+C=T+G=50%， A+G=T+C=50% 如 果 一 条 链 中 的 (A+T) / (G+C)=a， 则 另 一 条 链 中 的 (A+T) / (G+C) 比 例 也 是 a； 如 果 一 条 链 中 的 (A+G) / (T+C)=b,则 另 一 条链 中 (A+G) / (T+C)的 比 例 是 1/b 在 DNA分 子 中 一 条 链 中 A+T的 和 占 该 链 碱 基 比 率 等 于 另 一 条 链 中A+T的 和 占 该 链 碱 基 比 率 ， 还 等 于 双 链 DNA分 子 中 A+T的 和 占 整 个DNA分 子 的 碱 基 比 率 。即 ： (A1+T1)% = ( A2+T2)% = 总 ( A+T)% 同 理 ： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 总 ( G+C)% 1 组 成 DNA结 构 的 基 本 成 分 是 ( ) 核 糖 脱 氧 核 糖 磷 酸 腺 嘌 呤 、 鸟 嘌 呤 、 胞 嘧 啶 胸 腺 嘧 啶 尿 嘧 啶A B C D 课 堂 练 习 2.DNA双 螺 旋 结 构 模 型 ， 各 “ 部 件 ” 之 间 需 要 连 接 。如 图 所 示 的 连 接 中 ， 错 误 的 是 ( )_ 3 一 对 同 源 染 色 体 上 的 两 个 DNA分 子 之 间 最 可能 相 同 的 是 ( )A 碱 基 序 列 B 碱 基 数 目C.碱 基 种 类 D.(A T)/(G C)的 比 值4、 细 胞 内 某 一 DNA片 段 中 有 30%的 碱 基 为 A，则 该 片 段 中 ( )A. G的 含 量 为 30% B. U的 含 量 为 30%C.嘌 呤 含 量 为 50% D.嘧 啶 含 量 为 40% 5 、 下 列 关 于 DNA结 构 的 叙 述 中 ， 错 误 的 是 ( )A 大 多 数 DNA分 子 由 两 条 核 糖 核 苷 酸 长 链 盘 旋成 螺 旋 结 构B 外 侧 是 由 磷 酸 和 脱 氧 核 糖 交 替 连 接 构 成 的 基本 骨 架 内 侧 是 碱 基C DNA两 条 链 上 的 碱 基 间 以 氢 键 相 连 ， 且 A与T配 对 ， C与 G配 对D DNA的 两 条 链 反 向 平 行 6、 某 学 生 制 作 的 以 下 碱 基 对 模 型 中 ，正 确 的 是 ( ) 7、 下 面 关 于 DNA分 子 结 构 的 叙 述 中 ， 不 正 确 的是 ( )(双 选 )A 每 个 DNA分 子 中 含 有 四 种 脱 氧 核 苷 酸B DNA分 子 的 两 条 链 反 向 平 行C DNA两 条 链 上 的 碱 基 以 氢 键 相 连 ， 且 A与 U配 对 ， G与 C配 对D 每 个 脱 氧 核 糖 上 均 连 接 一 个 磷 酸 和 一 个 含 氮碱 基 8、 DNA的 一 条 单 链 中 (A G)/(T C) 0.4上 述比 例 在 其 互 补 单 链 和 整 个 DNA分 子 中 分 别 为 ( )A 0.4、 0.6 B. 2.5、 1.0C 0.4、 0.4 D 0.6、 1.09、 某 DNA分 子 中 ， (G C)之 和 占 全 部 碱 基 的35.8%， 其 中 一 条 链 的 T与 C分 别 占 该 链 碱 基 总 数的 32.9%和 17.1%， 则 它 的 互 补 链 中 ， T和 C分 别占 碱 基 总 数 的 ( )( ) A 32.9% B 17.1% C 31.3% D 18.7% 10、 如 图 是 DNA片 段 的 结 构 图 ， 请 据 图 回 答 ：(1)图 甲 是 DNA片 段 的 _结 构 ，图 乙 是 DNA片 段 _结 构 。(2)填 出 图 中 部 分 结 构 的 名 称 ： 2_、 3_ 5_。(3)从 图 中 可 以 看 出 DNA分 子 中 的 两 条 链 是 由 _和 _交 替 连 接 构 成 的 。(4)连 接 碱 基 对 的 7是 _， 碱 基 配 对 的 方 式 如 下 ： 即_与 _配 对 ； _与 _配 对 。(5)从 图 甲 可 以 看 出 组 成 DNA分 子 的 两 条 链 的 方 向 是 _的 ， 从 图 乙 可 以 看 出 组 成 DNA分 子 的 两 条 链 相 互 缠 绕 成 _结 构 。平 面立 体 (或 空 间 )一 条 脱 氧 核 苷 酸 单 链 片 段脱 氧 核 糖 腺 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸 磷 酸 脱 氧 核 糖氢 键A(腺 嘌 呤 ) T(胸 腺 嘧 啶 ) G(鸟 嘌 呤 ) C(胞 嘧 啶 )反 向 平 行规 则 的 双 螺 旋 再 见