生物②必修32《DNA分子的結(jié)構(gòu)》課件

生物②必修3生物②必修3１、DNA的化學(xué)組成脫氧核糖核酸CHONP脫氧核苷酸復(fù)習(xí)提問(wèn)DNA中文全稱(chēng):

組成元素:

基本單位:

脫氧核糖含氮堿基磷酸1’2’3’4’5’１、DNA的化學(xué)組成脫氧核糖核酸CHONP脫A—腺嘌呤G—鳥(niǎo)嘌呤C—胞嘧啶T—胸腺嘧啶含氮堿基種類(lèi)：因此，脫氧核苷酸也有4種：腺嘌呤脫氧核苷酸A胞嘧啶脫氧核苷酸C鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸GT胸腺嘧啶脫氧核苷酸A—腺嘌呤G—鳥(niǎo)嘌呤含氮堿基種類(lèi)：因此，脫氧核脫氧核苷酸如何形成DNA分子？DNA的結(jié)構(gòu)又是如何？脫氧核苷酸如何形成DNA分子？DNA的結(jié)構(gòu)又是如何？一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建１９５３年美國(guó)生物學(xué)家沃森（Ｊ．Ｄ．Ｗatson)和英國(guó)物理學(xué)家克里克（Ｆ．Ｃrick)提出ＤＮＡ分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。被譽(yù)為20世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)。１９５３年美國(guó)生物學(xué)家沃森（Ｊ．Ｄ．Ｗatson)和英國(guó)物理

a、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過(guò)程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和成果？思考（1）英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林（2）奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫a、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過(guò)程中，利用了他人b、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)哪些錯(cuò)誤？他們是如何對(duì)待和糾正這些錯(cuò)誤的？思考b、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)哪些錯(cuò)二﹑DNA分子的結(jié)構(gòu)二﹑DNA分子的結(jié)構(gòu)3、DNA中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于DNA的什么部位？2、DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？1、DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？思考3、DNA中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于DNA的什么部位？2生物②必修3DNA的結(jié)構(gòu)模式圖從圖中可見(jiàn)DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)放大DNA的立體結(jié)構(gòu)DNA的結(jié)構(gòu)模式圖從圖中可見(jiàn)DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)放13PPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’PPACTG磷酸脫氧核糖含氮堿基DNA的平面結(jié)構(gòu)5’5’3’3’1’2’4’5’1’2’3’4’5’oooo2’1’4’5’PPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’PPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’PPACTG反向DNA的平面結(jié)構(gòu)5’5’3’3’1’2’4’5’1’2’3’4’oooo2’1’4’5’DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)PPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’PPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’PPACTG5’5’3’3’1’2’4’5’1’2’3’4’oooo2’1’4’5’DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。ooPPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’PPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’PPACTG5’5’3’3’1’2’4’5’1’2’3’4’5’oooo2’1’4’5’DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，A配T，G配C

，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。PPPPATCGP4’1’3’5’2’P4’1’3’5’2’

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。1.同學(xué)們知道是由于什么原因嗎？G與C形成三個(gè)氫鍵，A與T只形成兩個(gè)氫鍵。氫鍵越多，結(jié)合力越強(qiáng)。思考：研究表明：DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)1.同學(xué)們知道是由于什么原2、堿基配對(duì)時(shí)，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對(duì)呢？

這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物，占有空間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物，占有空間小。而DNA分子具有穩(wěn)定的直徑。2、堿基配對(duì)時(shí)，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對(duì)3.為什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？(2)A與T通過(guò)兩個(gè)氫鍵相連，G與C通過(guò)三個(gè)氫鍵相連，使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定.(1)A的量總是等于T的量,G的量總是等于C的量3.為什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？(2)AAATTTGGGGCCCATC你注意到了嗎？長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變，堿基配對(duì)的方式不變。AAATTTGGGGCCCATC你注意到了嗎？長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)DNA分子的特性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替連接的方式不變，堿基配對(duì)的方式穩(wěn)定不變。長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。4n（n表示堿基對(duì)個(gè)數(shù)）

DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序多樣性：穩(wěn)定性：DNA分子的特性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與DNA分子的特點(diǎn)：②多樣性：一個(gè)最短的DNA分子也有4000個(gè)堿基對(duì)，可能的排列方式就有44000種。③特異性：不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目可能不同，堿基對(duì)的排列順序肯定不同。①穩(wěn)定性：ＤＮＡ中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變。（即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。DNA分子的特點(diǎn)：②多樣性：一個(gè)最短的DNA分子也有4000問(wèn)題：

根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，你能推導(dǎo)出DNA分子中各種堿基之間有哪些數(shù)量關(guān)系嗎？問(wèn)題：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，你能推導(dǎo)出DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用在DNA雙鏈中：A=T，G=C可引申為：①嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈A＋G=T＋C即（A＋G）／（T＋C）＝

A＋C=T＋G（A＋C）／（T＋G）＝11堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用在DNA雙鏈中：A=T，G=③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。T2+C2A2+G2A1+G1T1+C1=T2+G2A2+C2A

1+C1T1+G1=②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。A1+T1G1+C1A+TG+C=A2

+T2G2+C2=如果鏈１中的A＋G／T＋C＝b則鏈２中的A＋G／T＋C＝１／b雙鏈中A＋G／T＋C＝１不同生物該比值不同③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。T④雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的百分比，其中任何一條鏈A+T是整個(gè)DNA分子A+T的一半。A1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2A+TA+T+G+C=A1+T1（A+T）12==A2

+T2④雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等同理：G+CA+T+G+C=A1+T1+G1+C1G1+C1=A2+T2+G2+C2G2+C2（G+C）12G1+C1G2+C2==同理：G+CA+T+G+C=A1+T1+G1+C1G1DNA中堿基計(jì)算的一般規(guī)律1.雙鏈DNA分子中互補(bǔ)的堿基的量相等即A＝T、C＝G(最基本的規(guī)律)

3.雙鏈DNA分子中兩不互補(bǔ)的堿基之和比值相等即（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=12.雙鏈DNA分子中任意兩不互補(bǔ)的堿基之和占?jí)A基總量的50％即：（A+C）％=（T+G）%=50%4.DNA分子的一條鏈上（A+T）／（C+G）=aDNA分子的一條鏈上（A+C）/（T+G）＝b(通常不等1)DNA分子中（A+T)/(G+C)比值等于每條單鏈中的比值。

則該鏈的互補(bǔ)鏈上相應(yīng)比例為a則該鏈的互補(bǔ)鏈上相應(yīng)比例為1／b。DNA中堿基計(jì)算的一般規(guī)律1.雙鏈DNA分子中互補(bǔ)的堿基的量★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子磷酸★空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則★分子結(jié)構(gòu)的多樣性,穩(wěn)定性和特異性小結(jié)★堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？因?yàn)镈NA分子中，A+G=T+C=50%。所以，

A=50%–23%=27%2、在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？2.510.40.4有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求3、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。解析一：設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.已知：A+T=54，則G+C=46所以，G1+C1=G2

+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11則:G2=23–11=12G2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知

A+T總=54%,則=46%G+C總所以G1+C11/2總=46%.已知1/2總G1=22%所以1/2總C1=46%–22%=24%因?yàn)镚2=C1所以1/2總G2=24%24%3、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的541、某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥(niǎo)嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_(kāi)____2、一個(gè)DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有

100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子中，胞嘧啶應(yīng)是_____3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)

DNA分子中G=_____

20%60個(gè)29%4、由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類(lèi)數(shù)最多可達(dá)（）

A、4120B、1204C、460D、604C練習(xí)：1、某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥(niǎo)嘌呤占30%，則2、一個(gè)DN5.已知在DNA分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)=m

時(shí),求:(1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?1/m(2)這個(gè)比例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少?1(3)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?n(4)這個(gè)比例在整個(gè)DNA分子中又是多少?n6.從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析,其四種堿