高中生物《DNA分子的结构》课件7（35张PPT）（人教版必修2）

欢迎进入生物课堂 DNA分子的结构 早在19世纪 人们就发现了DNA的化学成分 DNA双螺旋结构模型的构建 1953年 月 日 英国的 自然 杂志刊登了美国的沃森和英国的克里克在英国剑桥大学合作的成果 双螺旋结构的分子模型 这一成就后来被誉为 世纪以来生物学方面最伟大的发现 也被认为是分子生物学诞生的标志 年 沃森 克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖 思考 这一成果为何在当时引起极大的关注 早凋的 科学玫瑰 富兰克林 R E Franklin 她和同事威尔金斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到D 晶体照片 为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论 提供了决定性的实验依据 但 科学玫瑰 没等到分享荣耀 在研究成果被承认之前就已凋谢 英 R E Franklin 1920 1958 X衍射技术是用X光透过物质的结晶体 使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术 这个方法可以用来推测晶体的分子排列 DNA的X射线衍射图 富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图 问题 沃森和克里克从衍射图谱中受到什么启示 年 查哥夫在已经进行多年的对各种 样品的研究中发现 中四种核苷酸的量不一定相等 但是 在各种 中嘌呤的量和嘧啶的量总相等 且 的量和 的量相等 的量和 的量相等 思考 通过吸收查哥夫的成果 两位科学家作出的模型一定是正确的吗 讨论1 沃森和克里克在构建DNA模型过程中 利用了他人的哪些经验和成果 又涉及到哪些学科的知识和方法 而这些 对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示 沃森和克里克在构建模型的过程中 出现过哪些错误 他们是如何对待和纠正这些错误的 沃森和克里克默契配合 发现DNA双螺旋结构的过程 作为科学家合作研究的典范 在科学界传为佳话 他们这种工作方式给予你哪些启示 早在19世纪 人们就发现了DNA的化学成分 DNA的分子结构 脱氧核糖 碱基 磷酸 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 脱氧核苷酸的种类 讨论2 DNA是由几条链构成的 它具有怎样的立体结构 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 DNA中的碱基是如何配对的 它们位于DNA的什么部位 DNA的空间结构 以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片 从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构 DNA的结构模式图 从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构 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 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 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 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 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 DNA分子的结构特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 你知道右图 结构中的哪个结构是稳定不变的哪个结构是千变万化的 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 你注意到了吗 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 DNA分子的特性 多样性 DNA分子碱基对的排列顺序千变万化 一个最短的DNA分子也有4000个碱基对 可能的排列方式就有44000种 特异性 特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序 不同的生物 碱基对的数目可能不同 碱基对的排列顺序肯定不同 稳定性 DNA分子的结构小结 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 分子结构的多样性和特异性 碱基互补配对原则应用 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 可引申为 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A G T C即A G T C 1 双链DNA分子中A T G C等于其中任何一条链的A T G C 双链DNA分子中 互补的两条链中A G T C互为倒数 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 其中任何一条链A T是整个DNA分子A T的一半 同理 1 某双链DNA分子中 G占23 求A占多少 解析 因为DNA分子中 A G T C 所以 A 50 23 27 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 若DNA的一个单链中 A T G 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 51 0 40 4 有关DNA中的碱基计算 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 4 某DNA分子中A T占整个DNA分子碱基总数的34 其中一条链上的C占该链碱基总数的28 那么 对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少 38 5 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 5B b 0 5C 胞嘧啶为a 1 2b 1 D 胞嘧啶为b 1 2a 1 C 6 分析一个DNA分子时 发现30 的脱氧核苷酸含有A 由此可知 该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少 40 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 5 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 当在一单链中 如果 A T G C n时 求 6 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 26 24 14 11 A 基础知识简答 1 沃森和克里克于年提出了著名的模型 为合理地解释遗传物质的奠定了基础 2 DNA又称 组成它的基本单位是 由一分子 一分子 一分子组成 组成DNA的碱基共有种 符号表示为 脱氧核苷共有种 名称是 1953 DNA双螺旋 各种功能 脱氧核糖核酸 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 4 ATGC 4 胞嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 4 下图是DNA分子结构模式图 用文字填出1 10的名称 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 有关DNA中的碱基计算 1 与DNA结构有关的碱基计算 A G T C A C T G 1 1 A G A T G C 1 2 A1 T1 A2 T2 G1 C1 G2 C2 A1 G1 T1 C1 a 则 A2 G2 T2 C2 1 1 1 a A T A T G C a 则 A1 T1 A1 T1 G1 C1 a 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 GT C 也可以写成以下形式 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 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 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 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 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 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全