DNA分子結(jié)構(gòu)課件

DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)（3）能夠控制蛋白質(zhì)的合成（2）能夠進(jìn)行自我復(fù)制（1）結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性DNA作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備什么樣的特點(diǎn)？DNA分子結(jié)構(gòu)解開(kāi)DNA結(jié)構(gòu)之謎回眸歷史DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)沃森、克里克和英國(guó)物理學(xué)家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生命的雙螺旋而榮獲1962年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。左一：威爾金斯左三：克里克左五：沃森DNA分子結(jié)構(gòu)閱讀故事，思考回答1.沃森和克里克開(kāi)始研究DNA結(jié)構(gòu)時(shí)，科學(xué)界對(duì)DNA已有的認(rèn)識(shí)是什么？

2.沃森、克里克在前人已有的認(rèn)識(shí)上，采用什么方法研究DNA結(jié)構(gòu)？

3.沃森和克里克先后分別提出了怎樣的模型？

DNA分子結(jié)構(gòu)DNA的基本單位－脫氧核苷酸含Ｎ堿基脫氧核糖磷酸AGCT化學(xué)元素組成：CHONPDNA分子結(jié)構(gòu)腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸DNA分子的基本單位A脫氧核糖磷酸G脫氧核糖磷酸脫氧核糖C磷酸T脫氧核糖磷酸DNA分子結(jié)構(gòu)DNA模型建構(gòu)代表磷酸D代表脫氧核糖代表4種堿基代表連接各組分的化學(xué)鍵【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸PDNA分子結(jié)構(gòu)【模型建構(gòu)2】

一條脫氧核苷酸鏈…DNA模型建構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈P41352oP413520PPDNA分子結(jié)構(gòu)【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈P41352oP413520PPP41352oP413520PPDNA分子結(jié)構(gòu)兩條鏈中的堿基是排在外側(cè)，還是在內(nèi)側(cè)？DNA分子結(jié)構(gòu)【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈P41352oP413520PPP41352oP413520PPDNA分子結(jié)構(gòu)P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)連接兩條鏈的堿基如何配對(duì)?DNA分子結(jié)構(gòu)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分子的兩條鏈的距離是固定的。DNA分子結(jié)構(gòu)為什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？(1)A的量總是等于T的量,G的量總是等于C的量.(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.DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)【模型建構(gòu)3】

DNA雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)3.4nm2nm0.34nm【模型建構(gòu)4】

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)PPPPATCGP41352oP413520PPACTG磷酸脫氧核糖含氮堿基DNA的平面結(jié)構(gòu)102345012345DNA模型分析反向平行DNA分子結(jié)構(gòu)堿基對(duì)另一堿基對(duì)

嘌呤和嘧啶之間通過(guò)氫鍵配對(duì)，形成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵DNA模型分析DNA分子結(jié)構(gòu)AAATTTGGGGCCCATC

思考1：ＤＮＡ結(jié)構(gòu)中的哪個(gè)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的?哪個(gè)結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？?jī)蓷l長(zhǎng)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(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。？DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子的平面結(jié)構(gòu)脫氧核糖與磷酸交替連接構(gòu)成骨架堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則DNA分子結(jié)構(gòu)為什么DNA結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性？共價(jià)鍵氫鍵嘌呤---嘧啶DNA分子結(jié)構(gòu)比較不同組的DNA模型有什么不同？DNA中的遺傳信息蘊(yùn)藏在哪兒?堿基對(duì)的排列順序不同堿基對(duì)的排列順序中【思考2】DNA分子結(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】總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA分子結(jié)構(gòu)AAATTTGGGGCCCATC（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)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA分子結(jié)構(gòu)AAATTTGGGGCCCATC（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)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA分子結(jié)構(gòu)AAATTTGGGGCCCATC（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)氫鍵連結(jié)起來(lái)，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）DNA分子結(jié)構(gòu)DNA的結(jié)構(gòu)和組成可用五四三二一表示分別表示的是什么？五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：A、G、C、T，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條長(zhǎng)鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)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)的原則不變。（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。4n(n表示堿基對(duì)數(shù))DNA分子結(jié)構(gòu)3、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性1）多樣性：堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。

在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，堿基對(duì)有：A—T、T—A、G—C、C—G。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？4

種40002）特異性堿基對(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。3)穩(wěn)定性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子結(jié)構(gòu)拓展題：

你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)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?！逜＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+GT＋C

（）（）

50％也可以寫(xiě)成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+T+C+GA+T+C+GA+C

T+GA+C

T+G相等50％DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子各種堿基的數(shù)量關(guān)系：①在整個(gè)DNA分子中，A=T、G=C；

A+G=T+C，A+C=T+G；(A+G）/（T+C）=1②DNA分子的一條鏈中的A+T=另一條鏈的T+A

；同理，G+C=C+G④如果一條鏈中的(A+T)/(G+C)=a，則另一條鏈中的(A+T)/(G+C)比例也是a；如果一條鏈中的(A+G)/(T+C)=b,則另一條鏈中(A+G)/(T+C)的比例是1/b③兩個(gè)非配對(duì)堿基之和占?jí)A基總數(shù)的50%。即

A+C=T+G=50%，A+G=T+C=50%⑤在DNA分子中一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中A+T的和占整個(gè)DNA分子的堿基比率。即：(A1+T1)%=(A2+T2)%=總(A+T)%同理：(G1+C1)%=(G2+C2)%=總(G+C)%DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)1.化學(xué)組成元素：2.基本組成單位：3.空間結(jié)構(gòu)：4.DNA分子的特點(diǎn)：DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)1.化學(xué)元素組成：CHONP2.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3.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4.DNA分子特點(diǎn):多樣性,特異性,穩(wěn)定性DNA分子結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用設(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=T1G1=C2

G2=C1且在DNA雙鏈中：

A=T，G=CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)

你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)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(xiě)成以下形式：規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)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+CA+CT+GT+GA+C相等一半DNA分子結(jié)構(gòu)【課堂反饋】

1．下面是DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)出圖中1－10的名稱(chēng)。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥(niǎo)嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段DNA分子結(jié)構(gòu)2．已知1個(gè)DNA分子中有1800個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有1000個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（）

A．1800個(gè)和800個(gè) B．1800個(gè)和l800個(gè)

C．3600個(gè)和800個(gè)D．3600個(gè)和3600個(gè)C【課堂反饋】3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)DNA分子中G=_____

29%DNA分子結(jié)構(gòu)【課后拓展】記錄本小組制作的DNA模型中四種堿基的數(shù)量，并將幾個(gè)小組的結(jié)果進(jìn)行合并，統(tǒng)計(jì)、歸納雙鏈DNA分子中四種堿基數(shù)量的比例關(guān)系。項(xiàng)目整個(gè)DNA分子1鏈2鏈ATCG的關(guān)系A(chǔ)=？

G=？A1=？T1=？C2=？G2=？(A+G)/(T+C)非互補(bǔ)堿基和之比？m？（A+T）/（G+C）互補(bǔ)堿基和之比n？？（A+G）或（T+C）在整個(gè)DNA分子中占?jí)A基總數(shù)的？DNA分子結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律的有關(guān)計(jì)算堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律為A—T（A—U）,G—C配對(duì)（一）DNA雙鏈中的兩個(gè)互補(bǔ)的堿基相等，A=T,G=C,不互補(bǔ)的兩個(gè)堿基之和為50％

某DNA的堿基中,鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)占22％,那么胸腺嘧啶的分子數(shù)占多少？T占28％

某DNA雙鏈中,若腺嘌呤有P個(gè),占全部堿基數(shù)的比例為N/M（M>2N）,則該DNA分子中含胞嘧啶數(shù)是多少？（PM/2N）-PDNA分子結(jié)構(gòu)（二）DNA分子中一條鏈中的兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和的比值是另一個(gè)互補(bǔ)鏈的這一比值的倒數(shù)DNA的一條單鏈中A+G/T+C=0.4,在互補(bǔ)單鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？2.51

在雙鏈DNA分子中,當(dāng)T+C/A+G在一條多核苷酸鏈上的比例是0.5時(shí),則在另一條互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中,這種比例應(yīng)分別是多少？21DNA分子結(jié)構(gòu)DNA的一條單鏈中A+T/G+C=0.4,上述比例在其互補(bǔ)單鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？（三）雙鏈DNA分子中互補(bǔ)堿基之和在兩條單鏈中所占比例比值相等，等于在整個(gè)DNA分子中所占比例。0.41

DNA分子結(jié)構(gòu)在一個(gè)雙鏈DNA分子中,G占?jí)A基總量的18％,其中一條鏈中G占20％,那么此鏈中C應(yīng)為多少？〔分析〕根據(jù)規(guī)律六,G平均占18％,由于在一條鏈中多占2％,所以在互補(bǔ)鏈中應(yīng)少2％,即16％,又根據(jù)規(guī)律一,G與C配對(duì),此鏈中C也應(yīng)為16％。DNA分子結(jié)構(gòu)１２３４AGCT下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱(chēng)。５６７８９１０胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脫氧核糖磷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸堿基對(duì)氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、DNA分子結(jié)構(gòu)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？解析：因?yàn)镈NA分子中，A+G=T+C。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？2.51;

0.40.4DNA分子結(jié)構(gòu)A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=a=a①雙鏈DNA分子中，兩互補(bǔ)堿基相等；任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，各占?jí)A基總數(shù)的50%,且不互補(bǔ)堿基之和的比值等于1．

(A+G)/(T+C)=1②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。規(guī)律總結(jié)：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈∵A=T，G=C∴A+G=T+C=50%=aDNA分子結(jié)構(gòu)③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。即兩不互補(bǔ)堿基之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù).1bA2+G2T2+C2=④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。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=c%c%c%T1+C1=bA