人教版232DNA分子结构.pptx

DNA分子的结构分子的结构v1953195319531953年年年年4 4 4 4月月月月25252525日，克里克日，克里克日，克里克日，克里克和沃森在和沃森在和沃森在和沃森在自然自然自然自然杂志上杂志上杂志上杂志上发表了发表了发表了发表了DNADNA的的的的双螺旋结双螺旋结双螺旋结双螺旋结构，从而带来了遗传学的构，从而带来了遗传学的构，从而带来了遗传学的构，从而带来了遗传学的彻底变革彻底变革彻底变革彻底变革，更宣告了分子更宣告了分子更宣告了分子更宣告了分子生物学的诞生。生物学的诞生。生物学的诞生。生物学的诞生。v种瓜为什么能得瓜，就是种瓜为什么能得瓜，就是种瓜为什么能得瓜，就是种瓜为什么能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代遗传物质由亲代传给子代遗传物质由亲代传给子代遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么的结果。遗传物质为什么的结果。遗传物质为什么的结果。遗传物质为什么能自我复制呢？它是怎样能自我复制呢？它是怎样能自我复制呢？它是怎样能自我复制呢？它是怎样复制的呢？这些机理都蕴复制的呢？这些机理都蕴复制的呢？这些机理都蕴复制的呢？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的藏在克里克和沃森的藏在克里克和沃森的藏在克里克和沃森的DNADNADNADNA双螺旋结构模型的伟大发双螺旋结构模型的伟大发双螺旋结构模型的伟大发双螺旋结构模型的伟大发现之中。现之中。现之中。现之中。v早在早在1919世纪，人们就发现了世纪，人们就发现了DNA的化的化学成分：学成分：DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸A G C TAGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类v20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因基因位于染色体上位于染色体上。v1943年，艾弗里证明了年，艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，携带有遗传信息，并认为并认为DNA可能就是基因可能就是基因。v1951年，生物物理学家威尔金斯用年，生物物理学家威尔金斯用X射线衍射射线衍射技术技术对对DNA结构进行研究，发现结构进行研究，发现DNA是一种是一种螺旋结构螺旋结构。v女物理学家富兰克林在女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张年底拍到了一张十分清晰的十分清晰的DNA的的X射线衍射照片射线衍射照片。DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片。照片。从图上可辨认出从图上可辨认出DNADNA是由两条链交缠在是由两条链交缠在一起的螺旋结构一起的螺旋结构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DNADNA的空间结构的空间结构磷酸脱氧核糖含氮碱基AAATTTGGGGCCCATC碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基碱基对对，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碱基互补配对原则对原则。ATGC氢键氢键AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。DNA分子的结构特点分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。（2）DNA分子中的分子中的脱氧脱氧核糖核糖和和磷酸磷酸交替连接，排交替连接，排列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架；DNA分子的结构特点分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。（2）外侧的）外侧的脱氧核糖和脱氧核糖和磷酸磷酸交替连接，构成交替连接，构成基本基本骨架骨架。（3）内侧的碱基按照）内侧的碱基按照碱碱基互补配对原则基互补配对原则通过通过氢键氢键连结起来，形成碱基对，。连结起来，形成碱基对，。DNA分子的结构特点分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC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。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分子的分子的特特异性异性就体现在就体现在特定特定的碱基（对）排列的碱基（对）排列顺序中。顺序中。DNA分子的多样性和特异性：分子的多样性和特异性：多样性：多样性：DNA分子分子碱基对的排列顺序千变万化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：特定的特异性：特定的DNA分子具有分子具有特定的碱基排列顺序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。遗传信息：遗传信息：DNA分子中的分子中的碱基对排列顺序碱基对排列顺序就代表了就代表了 遗传信息遗传信息。DNADNA分子的结构分子的结构小结小结化学组成：化学组成：基本组成单位：四种脱氧核苷酸基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子磷酸一分子磷酸空间结构空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对原则碱基互补配对原则分子结构的多样性和特异性分子结构的多样性和特异性拓展题：你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗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？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。律。律。律。A A T T ，G G C C A+G A+G T+CT+C A+G T A+G T C C （）（）50也可以写成以下形式：也可以写成以下形式：A+GT C1（）（）（）（）规律概括：在规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和双链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的，并为碱基总数的 。A+T+C+GA+T+C+GA+C T+GA+C T+G相等相等50DNA分子各种碱基的数量关系分子各种碱基的数量关系：在整个在整个DNA分子中，分子中，A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G；(A+G）/（T+C）=1 DNA分子的分子的一条链中的一条链中的A+T=另一条链的另一条链的T+A；同理，同理，G+C=C+G如果一条链中的如果一条链中的(A+T)/(G+C)=a，则另一条链中的，则另一条链中的(A+T)/(G+C)比例也是比例也是a；如果一条链中的；如果一条链中的(A+G)/(T+C)=b,则另一条链中则另一条链中(A+G)/(T+C)的比例是的比例是1/b两个非配对碱基之和占碱基总数的两个非配对碱基之和占碱基总数的50%。即。即 A+C=T+G=50%，A+G=T+C=50%在在DNA分子中一条链中分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率的和占该链碱基比率等于另一条链中等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双的和占该链碱基比率，还等于双链链DNA分子中分子中A+T的和占整个的和占整个DNA分子的碱基比率。分子的碱基比率。即：即：(A1+T1)%=(A2+T2)%=总总(A+T)%同理：同理：(G1+C1)%=(G2+C2)%=总总(G+C)%在双链在双链DNA分子中，分子中，注意：在单链注意：在单链DNA中，中，A不一定等于不一定等于T；G也不一定等于也不一定等于C同理同理,一条链中碱基一条链中碱基G的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基C的数量（的数量（G=C）一条链中碱基一条链中碱基A的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基T的数量（的数量（A=T）；）；DNA分子中各种碱基的数量关系、双链、双链、双链、双链DNADNA分子中：分子中：分子中：分子中：也即是：（也即是：（A+G）/（T+C）A=T，G=C；即即A+G=或或 A+C=T+G，=1一条链中的一条链中的A+T=T+A（另一条链）；（另一条链）；、双链、双链DNA分子中：分子中：T+C所以：所以：（A+G）占整条）占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的同理同理:（T+C）也占整条）也占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的50%同理：一条链中的同理：一条链中的G+C=C+G（另一条链）（另一条链）50%1、构成双链、构成双链DNA分子的四种碱基之间分子的四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（的关系，下列哪项因物种而异（）A、（、（A+C）/（T+G）B、（、（A+G）/（T+C）C、（、（A+T）/（G+C）D、A/T或或G/CC练练 习习 题题2、某生物细胞、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占，则鸟嘌呤的分子数占 32%或者：A+G=T+C=50%结论：两个非互补配对碱基之和占结论：两个非互补配对碱基之和占DNA碱基总数的碱基总数的50%因为A=T=18%，所以G+C=答：又因为G=C，A=18%，所以G=50%-18%=32%所以A+T=36%；100%-36%=64%因此G=C=32%3、DNA的一条链中的一条链中A+G/T+C=2，另一，另一条链中相应的比是条链中相应的比是-，整个整个DNA分子分子中相应的比是中相应的比是-。DNA的一条链中的一条链中A+T/C+G=2，另一条，另一条链中相应的比是链中相应的比是，整个整个DNA分子中分子中相应的比是相应的比是。0.5122如果一条链中的（如果一条链中的（A1+T1）/（G1+C1）=若一条链中的（若一条链中的（A1+G1）/（T1+C1）=，则，则 则另一条链中（则另一条链中（A2+T2）/（G2+C2）也等于）也等于:a，a;b1/b另一条链中的（另一条链中的（A2+G2）/（T2+C2）=、双链、双链DNA分子中：分子中：即：（即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=总（总（A+T）%，同理同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=总（总（G+C）%重要公式：重要公式：在双链在双链DNADNA分子的一条链中，分子的一条链中，A+TA+T的和占该链的碱基比率等于另一条链的和占该链的碱基比率等于另一条链中中A+TA+T的和占该链的碱基比率，还等于的和占该链的碱基比率，还等于双链双链DNADNA分子中分子中A+TA+T的和占整个的和占整个DNADNA分子分子的碱基比率的碱基比率。【课堂反馈课堂反馈】1 1 1 1下面是下面是下面是下面是DNADNADNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 1 1 110101010的的的的名称。名称。名称。名称。12345678109GTCA1.1.胞嘧啶胞嘧啶胞嘧啶胞嘧啶2.2.腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤3.3.鸟嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤4.4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.5.脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖6.6.磷酸磷酸磷酸磷酸7.7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.8.碱基对碱基对碱基对碱基对9.9.氢键氢键氢键氢键10.10.一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段