第三章第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)課件 高一下學(xué)期生物人教版必修2

XXY形成的原因父本在減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體XY未分離，減數(shù)第二次分裂正常，產(chǎn)生的含XY的精子與母本正常減數(shù)分裂產(chǎn)生的含X的卵細(xì)胞結(jié)合而來。母本在減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體XX未分離，減數(shù)第二次分裂正常，產(chǎn)生的含XX的卵細(xì)胞與父本正常減數(shù)分裂產(chǎn)生的含Y的精子結(jié)合而來。母本減數(shù)第一次分裂正常，在減數(shù)第二次分裂過程中姐妹染色單體未分離，產(chǎn)生的含XX的卵細(xì)胞與父本正常減數(shù)分裂產(chǎn)生的含Y的精子結(jié)合而來。根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型,有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換,請利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型,簡要寫出(1)實驗思路,(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)答案:(1)甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)結(jié)果及結(jié)論若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。第三章基因的本質(zhì)第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)永遠(yuǎn)不要做房間里最聰明的人，只和能給予你什么的人待在一起。你和誰是朋友很重要。我人生中重要的決定都是自己做的，從來沒有人告訴我應(yīng)該怎么做。我去過非常好的大學(xué)，我遇到了非常棒的老師，他們總是鼓勵我。這些老師有一個非常好的學(xué)術(shù)文化，我是在這樣的學(xué)術(shù)文化中被培育起來的。而這種文化并不是基因繼承的，你必須去經(jīng)歷它。資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸1分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基一、DNA模型建構(gòu)1分子脫氧核苷酸=

+

+

.【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸堿基AGCT磷酸脫氧核糖代表磷酸代表脫氧核糖代表4種堿基代表連接各組分的化學(xué)鍵脫氧核苷酸的種類鳥嘌呤脫氧核苷酸GA腺嘌呤脫氧核苷酸C胞嘧啶脫氧核苷酸T

胸腺嘧啶脫氧核苷酸資料2.1951年,科學(xué)家通過計算已經(jīng)認(rèn)識到:DNA分子是以4種脫氧核糖核苷酸為單位連接而成的長鏈，且每個脫氧核苷酸之間是在磷酸和脫氧核糖的部位連接。PPPP脫氧核苷酸長鏈【模型建構(gòu)2】模型構(gòu)建2：脫氧核苷酸長鏈資料3.1951年,一直對基因的奧秘深感興趣的沃森出席了在意大利舉行的生物大分子結(jié)構(gòu)會議。會議上英國著名生物物理學(xué)家威爾金斯展示了一張DNA的X射線衍射圖譜，這給沃森留下了極其深刻的印象。

DNA衍射圖譜

同年秋天，沃森來到劍橋大學(xué)卡文迪什實驗室工作。在這里，他遇到了同樣對DNA結(jié)構(gòu)著迷的克里克。沃森和克里克以威爾金斯和其同事富蘭克林提供的DNA衍射圖譜和有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。沃森和克里克嘗試了很多中不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)，在這些模型中，堿基位于螺旋的外部。【模型建構(gòu)3】雙螺旋三螺旋模型構(gòu)建3：螺旋模型的形成資料4.這些雙螺旋和三螺旋模型很快就被否定。但是在失敗面前，沃森和克里克并沒有氣餒，他們又重新構(gòu)建了一個模型：磷酸----脫氧核糖骨架在外部，堿基在內(nèi)部的雙螺旋。堿基是A與A、T與T配對。ATGCTACG模型建構(gòu)4這種模型，化學(xué)家指出違反了化學(xué)規(guī)律，于是這個模型又被拋棄了失敗模型構(gòu)建4：模型的建構(gòu)在失敗中前行DNA來源ATGC(A+T)/(G+C)大腸桿菌25.424.824.125.71.01小麥26.827.323.222.71.15鼠24.125.621.922.81.11豬肝28.729.520.520.51.36豬胸腺28.828.920.420.71.36豬脾28.929.220.420.81.36酵母32.232.918.717.51.54資料5.1952年春天，奧地利的著名生物化學(xué)家查哥夫訪問劍橋大學(xué)，他為沃森和克里克提供了一個重要的信息：根據(jù)上表，你會得出什么樣的結(jié)論？思考沃森和克里克又根據(jù)查哥夫提供的信息重新又做起了一個模型。他們讓A與T配對，C與G配對構(gòu)建出新的DNA模型。AAATTTGGGGCCCATC【模型建構(gòu)5】模型構(gòu)建5：DNA分子的雙螺旋模型當(dāng)沃森和克里克用金屬材料制作模型與DNA拍攝的X射線衍射照片對比時，發(fā)現(xiàn)兩者完全相符。沃森（左）和克里克（右）創(chuàng)建的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1953年，沃森和克里克撰寫《核酸的分子結(jié)構(gòu)——脫氧核苷酸的一個結(jié)構(gòu)模型》論文發(fā)表在《自然》雜志上。1962年沃森、克里克和威爾金斯共同獲得了諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。

沃森、克里克和英國物理學(xué)家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生命的雙螺旋而榮獲1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。左一：威爾金斯左三：克里克左五：沃森二、DNA分子的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA的結(jié)構(gòu)模式圖從圖中可見DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)放大DNA的空間結(jié)構(gòu)AAATTTGGGGCCCATC磷酸脫氧核糖含氮堿基堿基對另一堿基對

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AAATTTGGGGCCCATCDNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)1、DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)DNA分子是有

條鏈組成，

盤旋成

結(jié)構(gòu)。

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過

連接成堿基對，并遵循

原則。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵堿基互補(bǔ)配對2二、DNA模型分析2、DNA的多樣性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。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。DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對）排列順序中。

思考：研究表明：DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與四種堿基的含量有關(guān)：G和C的含量越多，DNA的結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定。同學(xué)們知道是由于什么原因嗎？G與C形成三個氫鍵，A與T只形成兩個氫鍵。氫鍵越多，結(jié)合力越強(qiáng)。3.關(guān)于DNA的描述錯誤的是：A.每一個DNA分子由兩條平行的脫氧核苷酸鏈纏繞而成B.兩條鏈的堿基以嚴(yán)格的互補(bǔ)關(guān)系配對C.DNA雙鏈的互補(bǔ)堿基對之間以氫鍵相連D.兩條鏈反向平行排列4.為保持DNA兩條脫氧核苷酸鏈之間的距離不變，堿基對應(yīng)保持：A.A-T堿基對相等B.A-T；G-C堿基對都相等C.G-C堿基對相等D.A-G；T-C堿基對都相等6.一段多核苷酸鏈中的堿基組成為30%的A，30%的C，20%的G，20%的T,它是一段：A.雙鏈DNAB.單鏈DNAC.雙鏈RNAD.單鏈RNA5.DNA分子的基本骨架是A.通過氫鍵相互連接的堿基對B.通過氫鍵相互連接的核苷酸對C.交替連接的脫氧核糖和磷酸D.通過共價鍵依次相連的脫氧核糖和堿基3.生物界這樣形形色色，豐富多彩的根本原因在于：A.蛋白質(zhì)的多種多樣B.DNA分子的多種多樣C.自然環(huán)境的多種多樣D.非同源染色體組合形式多樣4.某DNA分子含腺嘌呤200個，占堿基總數(shù)的20%，該DNA分子中含胞嘧啶：A.350B.200C.300D.6001.畫圖最直觀2.實施等量代換3.注意用腳碼標(biāo)注4.注意區(qū)分已知條件屬于上述哪種情況5.規(guī)律很多，不必硬記，重在掌握解題方法有關(guān)DNA中的堿基計算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，則：

A1=T2，A2=T1G1=C2

，G2=C1且在DNA雙鏈中：

A=T;G=C

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈嘌呤堿基總數(shù)=嘧啶堿基總數(shù)規(guī)律1:A+G=C+T

注意：A+T=C+G？有關(guān)DNA中的堿基計算（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=（A+G）/（A+T+G+C）=引申練習(xí)：111/2規(guī)律2：DNA雙鏈中，任意兩個不互補(bǔ)的堿基之和相等，并為堿基總數(shù)的50%例題：某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因為DNA分子中，A+G=T+C=50%所以A=50%–23%=27%有關(guān)DNA中的堿基計算 拓展題：你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律。 ∵A=TG=C ∴A+G=T+C∴也可以寫成以下形式：

規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+G()=T+G()=50%A+GT+C=()()=()()=1A+T+G+CA+T+G+CT+GT+CA+CA+G相等一半【課堂反饋P51】1.某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_____2.一個DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100個堿基對的DNA分子中，胞嘧啶應(yīng)是_____20%60個【課堂反饋】有關(guān)DNA中的堿基計算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈一條鏈中互補(bǔ)鏈中整個DNA分子中A1+T1C1+G1＝mA2+T2C2+G2＝？A+TC+G＝？mm規(guī)律3：互補(bǔ)堿基之和（A+T）/(C+G)的比例在整個DNA分子中的比值和其在任意一條單鏈中的比值都相等一條鏈中互補(bǔ)鏈中整個DNA分子中規(guī)律4：不互補(bǔ)堿基之和（A+G）/(T+C)的的比例在兩條（單鏈）互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)A1+G1T1+C1＝nA2+G2T2+C2＝？A+GT+C＝？1n1重點(diǎn)：有關(guān)DNA中的堿基計算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈【課堂反饋】例2：在DNA的一個單鏈，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個DNA分子中分別是多少？2.5

1例1：若DNA的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個DNA分子中分別是多少？0.40.4A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈結(jié)論：兩互補(bǔ)堿基之和的比值（A+T）/（G+C）因DNA或生物的種類不同而不同例：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在A≠G時，雙鏈DNA分子中，下列四個式子中因生物種類不同而不同的是：A.(A+C)/(T+G)B.(C+G)/(A+T)C.(A+G)/(C+T)D.A/T和G/C

B【課堂反饋】規(guī)律5：一種堿基在兩條鏈中所占的比例等于這種堿基在每條單鏈中所占的比例之和的一半A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈

例：一個DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)的46％，該DNA分子的一條單鏈中，A和C分別占該單鏈的28％和22％，則該DNA分子的另一條單鏈中，A和C分別占這一單鏈的百分比是多少？因為G+C=46%G=C=23%所以A=T=27%因為A1=28%