高中生物_DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制課件_新人教版必修2

1、中關(guān)村中關(guān)村DNA標(biāo)志標(biāo)志雅典奧運(yùn)會(huì)開幕式經(jīng)典場景 第第2 2節(jié)節(jié) DNADNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)新課標(biāo)要求新課標(biāo)要求知識內(nèi)容知識內(nèi)容要求要求DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制年美國科學(xué)家年美國科學(xué)家沃森沃森（atson)atson)和英國和英國科學(xué)家科學(xué)家克里克克里克（rick)rick)提出分子的提出分子的雙螺旋雙螺旋結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型。被譽(yù)為。被譽(yù)為2020世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)。世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)。DNADNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、DNADNA的化學(xué)組成的化學(xué)組成C C 、H H、 O O 、N N 、P P復(fù)習(xí)提問復(fù)習(xí)提問DNADNA全稱

2、是；全稱是；DNADNA的的基本組成基本組成元素是元素是；組成；組成DNADNA的基的基本單位是。本單位是。1 1）DNADNA的基本單位的基本單位脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基磷酸磷酸腺嘌呤腺嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤（A）（G）胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶（T）（C）組成脫氧核苷酸的含氮堿基：組成脫氧核苷酸的含氮堿基：復(fù)習(xí)提問復(fù)習(xí)提問脫氧核苷酸脫氧核苷酸AGCT2）脫氧核苷酸的種類：）脫氧核苷酸的種類：3）脫氧核苷酸的連接）脫氧核苷酸的連接P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基ATGC4）多個(gè)脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸長鏈）多個(gè)脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸長鏈5）二條脫氧核苷酸鏈組成一個(gè)分子）二條脫

3、氧核苷酸鏈組成一個(gè)分子ATGC每個(gè)每個(gè)DNA片段中，游離的片段中，游離的磷酸基團(tuán)有磷酸基團(tuán)有 個(gè)個(gè)2之間的數(shù)量關(guān)之間的數(shù)量關(guān)系為系為 1：1：1？兩條長鏈之間怎么兩條長鏈之間怎么連接？連接？氫鍵氫鍵-形成堿形成堿基對基對2 2、DNADNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)DNADNA平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)磷酸、脫氧核糖交替磷酸、脫氧核糖交替連接連接 構(gòu)成基本構(gòu)成基本骨架骨架 外側(cè)：外側(cè)：不同的不同的DNA分子，分子，這種連接相同嗎？這種連接相同嗎？體現(xiàn)了體現(xiàn)了DNA結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的 穩(wěn)定性穩(wěn)定性？DNADNA平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè): :2 2條鏈上的堿基通條鏈上的堿基通過過_連接成堿基對，連接成堿基對，可用可用 斷開。斷

4、開。氫鍵氫鍵解旋酶解旋酶不同的不同的DNA分子，堿基分子，堿基對的排列順序相同嗎對的排列順序相同嗎?千變千變?nèi)f化萬化體現(xiàn)了體現(xiàn)了DNA 結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的多樣性多樣性對于特定的對于特定的DNA分子來講，堿分子來講，堿基對的排列順序有何特點(diǎn)？基對的排列順序有何特點(diǎn)？體現(xiàn)了體現(xiàn)了DNA 結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的特異性特異性？堿基對堿基對另一堿基對另一堿基對 嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對原則。ATGC氫鍵氫鍵G.C比例越高，比例越高，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。堿基對的堿基對的種類種類A-TT-AC-GG-CAGCTATGCAA

5、ATTTGGGGCCCATC（2）DNA分子中的脫氧分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成排列在外側(cè)，構(gòu)成基本基本骨架骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通兩條鏈上的堿基通過過氫鍵氫鍵連結(jié)起來，形成連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基對，且遵循堿基互堿基互補(bǔ)配對原則補(bǔ)配對原則。即即A與與T配對，配對，G與與C配對配對。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。AAATTTGGGGCCCATC兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的

6、排列順序是千變?nèi)f化的。每個(gè)DNA分子有著特定的堿基對排列順序穩(wěn)定性多樣性特異性DNA分子的特性：分子的特性：DNA的的 結(jié)構(gòu)和組成可用五四三二一表結(jié)構(gòu)和組成可用五四三二一表示示五種元素：五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：四種堿基：A、G、C、T，組成，組成四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸三種物質(zhì)：三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條長鏈：兩條長鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈一種螺旋：一種螺旋： 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)AGCT下圖是下圖是DNADNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1 11010的的名稱。名稱。

7、胞嘧啶（胞嘧啶（C）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鳥嘌呤（鳥嘌呤（G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸堿基對堿基對氫鍵氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段一條脫氧核苷酸鏈的片段、4 堿基的數(shù)量關(guān)系及相關(guān)計(jì)算堿基的數(shù)量關(guān)系及相關(guān)計(jì)算 ： 在整個(gè)在整個(gè)DNA分子中，分子中，A T、G C； DNA分子的分子的一條鏈中的一條鏈中的A+T 另一條鏈的另一條鏈的T + A ； 如果一條鏈中的如果一條鏈中的(A+T) / (G+C)=a，則另一條鏈中的，則另一條鏈中的(A+T) / (G+C)比例是比例是 ；如果一條鏈中的；如果一條鏈中的(A+G) / (T+C)=b,則另一條

8、鏈中則另一條鏈中(A+G) / (T+C)的比例是的比例是 . 在在DNA分子中，嘌呤數(shù)分子中，嘌呤數(shù) 嘧啶數(shù)嘧啶數(shù)，a1/b=A+G=T+C=50%=同理，同理，G+C = C+G 1、 DNA分子的基本單位分子的基本單位P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基A 腺嘌呤腺嘌呤G 鳥嘌呤鳥嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶一、一、DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) 鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸P脫氧脫氧核糖核糖AP脫氧脫氧核糖核糖TP脫氧脫氧核糖核糖GP脫氧脫氧核糖核糖C2、4種脫氧核苷酸：種脫氧核苷酸： 腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺

9、嘧啶脫氧核苷酸3、脫氧核苷酸的連接、脫氧核苷酸的連接P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基ATGCATGC脫氧核苷酸鏈脫氧核苷酸鏈脫氧核苷酸對脫氧核苷酸對AAATTTGGGGCCCATC（2）DNA分子中的脫氧分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成排列在外側(cè)，構(gòu)成基本基本骨架骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通兩條鏈上的堿基通過過氫鍵氫鍵連結(jié)起來，形成連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基對，且遵循堿基互堿基互補(bǔ)配對原則補(bǔ)配對原則。即即A與與T配對，配對，G與與C配對配對。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）DNA分子是由兩條分子是由

10、兩條反向平行的脫氧核苷酸反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。AAATTTGGGGCCCATC兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。每個(gè)DNA分子有著特定的堿基對排列順序穩(wěn)定性多樣性特異性DNA分子的特性：分子的特性：DNA分子各種堿基的數(shù)量關(guān)系分子各種堿基的數(shù)量關(guān)系 ： 在整個(gè)在整個(gè)DNA分子中，分子中，A=T、G=C；在；在DNA分子中分子中嘌呤數(shù)嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù)，嘧啶數(shù)，A+G=T+C；A+C=T+G。 DNA分子的一條鏈中的分子的一條鏈中的A+T=另一條鏈的另一條鏈的T + A ； 同理，同理，G+C = C+

11、G如果一條鏈中的如果一條鏈中的(A+T) / (G+C)=a，則另一條鏈中，則另一條鏈中的的(A+T) / (G+C)比例是比例是 ；如果一條鏈中的；如果一條鏈中的(A+G) / (T+C)=b,則另一條鏈中則另一條鏈中(A+G) / (T+C)的比例是的比例是 .在在DNA分子中一條鏈中分子中一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，還等于雙的和占該鏈堿基比率，還等于雙鏈鏈DNA分子中分子中A+T的和占整個(gè)的和占整個(gè)DNA分子的堿基比率。分子的堿基比率。即：即： (A1+T1)% = ( A2+T2)% = 總總( A+T)%同理

12、：同理： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 總總( G+C)%例例1 從某生物組織中提取從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析，其中進(jìn)行分析，其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46，又，又知該知該DNA分子的一條鏈（分子的一條鏈（H鏈）所含的堿基中鏈）所含的堿基中28是腺嘌呤，是腺嘌呤，24是胞嘧啶，則與是胞嘧啶，則與H鏈相對鏈相對應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的全部堿基數(shù)的 （ ） A26、22 B 24、28 C14、11 D11、14A A1 1、在一條雙鏈、在一條雙鏈DNADNA分子中

13、，腺嘌呤占分子中，腺嘌呤占35%35%，它，它所含的胞嘧啶應(yīng)占（所含的胞嘧啶應(yīng)占（ ） A A、 15% B15% B、 30% 30% C C 、35% D 35% D 、70%70%2 2、在雙鏈、在雙鏈DNADNA中有鳥嘌呤中有鳥嘌呤P P個(gè)，占全部堿基的個(gè)，占全部堿基的比例為比例為N / M N / M （MM2N2N），則該），則該DNADNA分子中腺分子中腺嘌呤的數(shù)目是（嘌呤的數(shù)目是（ ） A A 、 P BP B、（、（PM / NPM / N） + P C+ P C、（、（PM / PM / 2N2N）P D P D 、 PM / 2NPM / 2NAC有絲分裂間期有絲分裂間期

14、減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期1.DNA復(fù)制發(fā)生的時(shí)期復(fù)制發(fā)生的時(shí)期二、二、DNADNA的復(fù)制的復(fù)制2.DNA復(fù)制發(fā)生的場所復(fù)制發(fā)生的場所細(xì)胞核細(xì)胞核(主要）主要）葉綠體葉綠體線粒體線粒體模板模板DNA的兩條母鏈的兩條母鏈原料原料游離的游離的4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸能量能量ATP 酶酶 解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等3、DNADNA復(fù)制的基本條件復(fù)制的基本條件4、復(fù)制的過程解旋解旋子鏈的形成子鏈的形成子代子代DNA分子的形成分子的形成解旋酶催化解旋酶催化解旋：解旋：模板模板 （在（在DNA聚合酶聚合酶的催化下，利的催化下，利用用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行堿基配對游離的脫氧核苷酸進(jìn)行堿

15、基配對）復(fù)制復(fù)制: 以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）復(fù)制后的復(fù)制后的DNA:邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制組成組成復(fù)制過程復(fù)制過程6、DNA復(fù)制的原則復(fù)制的原則堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則5、DNA復(fù)制的特點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)半保留復(fù)制半保留復(fù)制 邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制7、DNA復(fù)制的結(jié)果復(fù)制的結(jié)果：1個(gè)個(gè)DNA分子分子兩個(gè)完全相同兩個(gè)完全相同的的DNA分子分子8、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板堿基互補(bǔ)配對原則使復(fù)制準(zhǔn)確無誤堿基互補(bǔ)配對原則使復(fù)制準(zhǔn)確無誤9、DNA復(fù)制的意義使遺傳信息從親代

16、傳給子代，保持了遺使遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性，傳信息的連續(xù)性，(5)平面結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu)1 1DNADNA分子中的有關(guān)數(shù)量關(guān)系分子中的有關(guān)數(shù)量關(guān)系(1)DNA(1)DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)分子中，脫氧核苷酸數(shù)脫氧核糖數(shù)脫氧核糖數(shù)磷酸數(shù)磷酸數(shù)含含氮堿基數(shù)氮堿基數(shù)11111111。(2)(2)配對的堿基，配對的堿基，A A與與T T之間形成之間形成2 2個(gè)氫鍵，個(gè)氫鍵，G G與與C C之間形成之間形成3 3個(gè)氫鍵，個(gè)氫鍵，CGCG對占比例越大，對占比例越大，DNADNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。(3)(3)每條脫氧核苷酸鏈上都只有一個(gè)游離的磷酸基，因此每條脫氧核苷酸鏈上都只有一

17、個(gè)游離的磷酸基，因此DNADNA分子中含有分子中含有2 2個(gè)游離的磷酸基。個(gè)游離的磷酸基。DNA的的 結(jié)構(gòu)和組成可用五四三二一表結(jié)構(gòu)和組成可用五四三二一表示分別表示的是什么？示分別表示的是什么？五種元素：五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：四種堿基：A、G、C、T，組成，組成四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸三種物質(zhì)：三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條長鏈：兩條長鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈一種螺旋：一種螺旋： 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)(3)(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一個(gè)親代若一個(gè)親代DNADNA分子含有某種脫氧

18、核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m m個(gè)，經(jīng)過個(gè)，經(jīng)過n n次次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸為復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸為m m(2(2n n1)1)個(gè)。個(gè)。復(fù)制第復(fù)制第n n次所需該脫氧核苷酸數(shù)為次所需該脫氧核苷酸數(shù)為m m22n n1 1。一、一、DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)1. 元素組成：元素組成：_。2. 基本單位：構(gòu)成基本單位：構(gòu)成DNA分子的基本單位是分子的基本單位是_。由一。由一分子分子_、一分子、一分子_和一分子和一分子_連接連接而成。而成。3. 整體：由整體：由2條脫氧核苷酸鏈按條脫氧核苷酸鏈按_方式盤旋成雙螺方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。旋結(jié)構(gòu)。4. 由脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成

19、由脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成_；_排列在內(nèi)側(cè)。排列在內(nèi)側(cè)。5. 堿基互補(bǔ)配對原則：堿基互補(bǔ)配對原則：A(_)一定與一定與T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)配對；配對；G(_)一定與一定與C(胞嘧啶胞嘧啶)配對。即配對。即_T、_C。當(dāng)堂檢測當(dāng)堂檢測2 2(2010(2010上海高考上海高考) )細(xì)胞內(nèi)某一細(xì)胞內(nèi)某一DNADNA片段中有片段中有30%30%的堿基為的堿基為A A，則該片段中則該片段中 ( () )A AG G的含量為的含量為30%30%B BU U的含量為的含量為30%30%C C嘌呤含量為嘌呤含量為50% 50% D D嘧啶含量為嘧啶含量為40%40%堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對 雙螺旋結(jié)雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu) 間期間期 減數(shù)分裂第一次分裂減數(shù)分裂第一次分裂 兩條母鏈兩條母鏈 ATP ATP 解旋酶解旋酶 二、二、DNADNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制 雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則例例1 1【20102010長沙模擬】長沙模擬】圖圖19194 4是四位同學(xué)制作的是四位同學(xué)制作的DNADNA分子結(jié)構(gòu)模型，其中正確的是分子結(jié)構(gòu)模型，其中正確的是( () )B B 變式題變式題【20112011宣漢模擬】宣漢模擬】用用15N15