2.2DNA分子的结构和复制 课件-2021-2022学年高一下学期生物苏教版（2019）必修2

生物类型 核酸种类 遗传物质 真核生物 原核生物 病毒 DNA和RNA DNA和RNA DNA或RNA DNA DNA DNA或RNA 原因:绝大多数生物的遗传物质是_; 极少数生物的遗传物质是_。 DNA RNA DNA是主要的遗传物质 DNA分子的结构如何呢?它又是如何进行复制的? 复习:比较DNA和RNA的异同: 名称 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 组成单位 核苷酸 成 分 碱基 (A) (G) (T) (C) (A) (G) (U) (C) 五碳糖 磷酸 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖 核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 磷酸 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 比较项目 DNA RNA 组成元素 组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 化学组成 五碳糖 含氮碱基 磷酸 分布 细胞核(主要) 线粒体、叶绿体 主要分布在细胞质 结构 规则双螺旋结构 单链结构 功能 多数生物的遗传物质,控制生物的遗传变异和蛋白质的生物合成 某些病毒的遗传物质 C H O N P 脱氧核糖 核糖 A G C T A G C U 所有细胞生物中都有DNA和RNA,病毒中只有DNA或RNA 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第二章 遗传的分子基础 第二节 DNA分子的结构和复制 一、回眸历史:科学家解开DNA分子结构之谜 时间 人物和事件 20世纪30年代 瑞典科学家证明DNA是不对称的。 二战以后 科学家用电子显微镜测定出DNA分子的直径约为2nm 1951年 奥地利的査戈夫发现 腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量(A=T) 鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C) 1952年 英国化学家富兰克林利用X射线衍射技术确认DNA为螺旋结构。而不是由一条链构成。 1953年 沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型。 沃森和克里克提出DNA分子“双螺旋结构模型” 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 脱氧核苷酸 鸟嘌呤 脱氧核苷酸 胞嘧啶 脱氧核苷酸 胸腺嘧啶 脱氧核苷酸 二、DNA分子的结构 (一)基本组成单位 DNA片段的立体结构 DNA片段的平面结构 磷酸二酯键 氢键 沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构特点: 1.方向:由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成 2.基本骨架:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架 3.内侧:碱基排列在内侧,两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,A与T形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键 4.碱基互补配对原则:A-T,G-C (二) 双螺旋结构模型 (三) DNA分子的多样性 思考:一个DNA分子如果有4000个碱基对,有多少种 排列顺序? 44000种 脱氧核苷酸的种类 脱氧核苷酸的数目 脱氧核苷酸的排列顺序 DNA链的数目 DNA链的空间结构 脱氧核苷酸的数目 脱氧核苷酸的排列顺序 脱氧核苷酸的种类 2.每种生物的DNA分子都有特定的碱基对数目和排列顺序。 1.DNA分子双螺旋结构;碱基互补配对配对以及氢键形成的方式不变。 3.例如:由n个碱基组成的DNA分子片段,因碱基对组成和序列不同携带 不同的遗传信息,试求其碱基对的排列种类最多可达多少种? n个碱基对→4n (四) DNA分子的结构特点 稳定性 特异性 多样性 例:已知1个DNA分子中由4000个碱基对,其中胞嘧啶由2200个,求这个 DNA分子中含有的鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶数目分别是多少? 规律1:DNA分子中,互补碱基两两相等 即A=T,C=G,且嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 1.DNA分子中,互补碱基之间的数量关系 (五) 双链DNA分子中碱基互补配对的相关计算 A=1800 G=2200 C=2200 T=1800 A1 T1 C1 G1 T2 A2 G2 C2 2 1 例:已知1个DNA分子中A+G=100,其中胞嘧啶40个,求这个DNA分子中 含有的鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶数目分别是多少? 规律2:DNA分子中,任意两个非互补的碱基之和恒等 (A+G)=(T+C)=(A+C)=(T+G); 并且任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50% (A+G)%=(T+C)%=(A+C)%=(T+G)%=50% 2.DNA分子中,非互补碱基之和的数量关系 (五) 双链DNA分子中碱基互补配对的相关计算 A1 T1 C1 G1 T2 A2 G2 C2 2 1 A=60 G=40 C=40 T=60 3.DNA分子中,任意两个非互补碱基之和的比值关系 例: 一条链上:A+C/T+G= a 互补链上:A+C/T+G= 双链中