2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修二 2.2.1 DNA分子的結(jié)構(gòu) 課件（24張）

生物學(xué)（新蘇教版）第二章遺傳的分子基礎(chǔ)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制你能從下圖判斷出懷疑對(duì)象中誰是罪犯嗎？人的遺傳信息主要分布于染色體的DNA中。兩個(gè)隨機(jī)個(gè)體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來識(shí)別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。DNA指紋圖資料：沃森和克里克解開了DNA分子結(jié)構(gòu)之謎011951年美國加州理工學(xué)院的鮑林及其同事用X射線衍射技術(shù)和分子模型的構(gòu)建，率先解出了蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。鮑林盤曲折疊DNA分子的結(jié)構(gòu)卻遲遲沒有被解開。①DNA基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。②DNA是線狀聚合物。③DNA之中有比較多的氫鍵。關(guān)于DNA，當(dāng)時(shí)已知的有：1951年國王學(xué)院富蘭克林發(fā)現(xiàn)提高空氣的濕度，可以讓DNA從A型轉(zhuǎn)變?yōu)锽型，顯然DNA易吸收水分。所以她認(rèn)為脫氧核糖核苷酸的親水磷酸基團(tuán)應(yīng)該位于DNA的外側(cè)，其余部分位于內(nèi)側(cè)。這是解開DNA結(jié)構(gòu)的重要線索。A型衍射圖譜B型衍射圖譜吸水后易轉(zhuǎn)變富蘭克林內(nèi)側(cè)外側(cè)威爾金斯1951年10月生物學(xué)家沃森與物理學(xué)家克里克首次在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室相遇，兩人合力推出了三股螺旋的DNA結(jié)構(gòu)，他們把磷酸排在內(nèi)側(cè)，含氮堿基排在外側(cè)。當(dāng)他們邀請(qǐng)威爾金斯和富蘭克林前來觀看時(shí)，被兩人評(píng)價(jià)為“一無是處”，并告知他們含氮堿基應(yīng)該排列在內(nèi)側(cè)。沃森和克里克默默地記錄下了這個(gè)關(guān)鍵信息。沃森和克里克P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基錯(cuò)誤！觀察堿基結(jié)構(gòu)，你能發(fā)現(xiàn)什么問題？嘌呤有2個(gè)環(huán)嘧啶有1個(gè)環(huán)NOPANOPTNOPGNOPCNOPCNOPGNOPTNOPA如果是相同堿基配對(duì)，那么DNA直徑不固定1952年7月奧地利生物化學(xué)家查加夫來到沃森和克里克的實(shí)驗(yàn)室，兩人得到了一個(gè)關(guān)鍵信息：DNA中堿基會(huì)相互配對(duì)，而且A與T的數(shù)量相等，C與G的數(shù)量相等。查加夫腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）他們開始著手制作一個(gè)雙鏈結(jié)構(gòu)，含氮堿基排列在脫氧核糖核苷酸鏈的內(nèi)側(cè)，并讓A和T配對(duì)，C和G配對(duì)。

這才終于找到一種規(guī)則的DNA結(jié)構(gòu)，但還有不少地方仍需做修正。

英國《自然》雜志同時(shí)刊登了三篇論文，一篇是沃森和克里克的《核酸的分子結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》、一篇是威爾金斯的、一篇是富蘭克林的。1962年，沃森、克里克、威爾金斯同時(shí)獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1953年4月25日沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型021.組成元素：C、H、O、N、P脫氧核糖含氮堿基P磷酸脫氧核苷脫氧核苷酸AGCT腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶2.基本組成單位（單體）———脫氧核糖核苷酸DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸AGTCDNA的結(jié)構(gòu)：兩條脫氧核糖核苷酸鏈連接而成的反向平行雙螺旋結(jié)構(gòu)①DNA是由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②DNA中的脫氧核糖和磷酸交替排連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有一定的規(guī)律。A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。堿基之間的這種配一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)。氫鍵DNA的結(jié)構(gòu)：兩條脫氧核糖核苷酸鏈連接而成的反向平行雙螺旋結(jié)構(gòu)ATGCATGC5’5’3’3’含有1000個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，含有_____個(gè)磷酸？DNA分子中，每個(gè)脫氧核糖連接著

個(gè)磷酸基團(tuán)_______個(gè)堿基？練一練兩條鏈之間的A與T怎么連接？一條鏈上的A與T怎么連接？DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)031.多樣性2.特異性3.穩(wěn)定性n個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的DNA具有4n種堿基排列順序。每個(gè)DNA分子都有特定的堿基排列順序。兩條鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變，堿基對(duì)的配對(duì)方式不變；GC堿基對(duì)含量高，穩(wěn)定性更強(qiáng)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)NOPNOPTNOPNOPNOPNOPNOPNOP444444種假如有4個(gè)堿基對(duì)的DNA片段，若填上堿基種類，有多少種填法？思維拓展1.如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中的1、2、5、7的名稱分別是什么？1為堿基對(duì)、2為一條脫氧核苷酸單鏈片段、5為腺嘌呤脫氧核苷酸、7為氫鍵。(2)該片段中，游離的磷酸基團(tuán)有幾個(gè)？2個(gè)。(3)現(xiàn)有M、N兩個(gè)均含有200個(gè)堿基的雙鏈DNA分子，其中M分子中共有260個(gè)氫鍵，N分子中含有20個(gè)腺嘌呤，那么M分子中有C—G堿基對(duì)多少個(gè)？這兩個(gè)DNA分子中哪個(gè)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？M分子中有C—G堿基對(duì)共60個(gè)；N分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。2.回答有關(guān)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用的問題：設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。(1)A1＋A2＝_______；G1＋G2＝________。即：雙鏈中A＝__，G＝__，A＋G＝______＝______＝______＝

(A＋G＋T＋C)。T1＋T2C1＋C2TCT＋CA＋CT＋G規(guī)律一：雙鏈DNA分子中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和為堿基總數(shù)的一半。(2)A1＋T1＝________；G1＋C1＝________。規(guī)律二：互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等，簡(jiǎn)記為“補(bǔ)則等”。A2＋T2G2＋C2(3)

的關(guān)系是_________。規(guī)律三：非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，簡(jiǎn)記為“不補(bǔ)則倒”。規(guī)律四：某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半?；榈箶?shù)目的要求通過制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。曲別針、泡沫塑料、紙片、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等常用物品，都可用作模型制作的材料。材料用具設(shè)計(jì)和制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1.組裝“脫氧核苷酸模型”：利用材料制作若干個(gè)_________、磷酸和堿基，組裝成若干個(gè)脫氧核苷酸。2.制作“多脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈模型”：將若干個(gè)脫氧核苷酸依次穿起來，組成兩條多脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈。注意兩條長(zhǎng)鏈的脫氧核苷酸數(shù)量必須_____，堿基之間能夠______