2024届高三一轮复习生物：DNA的结构课件

2024年高考一轮复习 DNA的结构 DNA的结构 （1）20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。 （2）1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 现象：DNA呈现“X”形 沃森和克里克推断：DNA分子是螺旋的 DNA双螺旋结构模型的构建——物理模型 （3）查哥夫法则： 在DNA中， 腺嘌呤（A）的量=胸腺嘧啶（T）的量； 鸟嘌呤（G）的量=胞嘧啶（C）的量。 （4）据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。 1953年4月25日，《自然》杂志以一页的篇幅发表他们的论文∶“脱氧核糖核酸的一种结构”。1962年沃森、克里克和威尔金斯因发现DNA的双螺旋而荣获诺贝尔生理学或医学奖。 DNA的结构 DNA的基本结构 C A G T 含氮碱基 磷酸二酯键 脱氧核糖 磷酸基团 嘌呤 嘧啶 （1）元素组成： C、H、O、N、P （2）分子组成： 碱基、脱氧核糖、磷酸 C、G、A、T 脱氧核苷 脱氧核苷酸 （3）单体： 脱氧核苷酸 DNA的结构 5个碳原子依次标号为1’～ 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ DNA的结构 思考：多个核苷酸之间是如何相连形成DNA单链？ 磷酸二酯键 H2O 脱水缩合反应 P P DNA的结构 思考：DNA两条单链是如何配对相连的？ 2条DNA单链是反向平行的 3’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ 5’端 3’端 3’端 5’端 按照国际惯例，书写DNA单链的碱基序列时，总是从5’端向3’端并由左至右书写的 碱基对以氢键相连 C、G碱基对越多，DNA结构热稳定性越高 　氢键形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理 T G A A T C T G A A T C 5’ 3’ 提醒　一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团，而环状DNA不存在。 磷酸二酯键 单链中相邻碱基通过 连接 互补链中相邻碱基通过 相连 “—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—” 氢键 ②源于必修2 P51探究·实践：DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是____________ ___________________________________。 构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别 DNA的平面结构和空间结构 一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团，而环状DNA不存在。 DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 碱基成对排列在内侧 （1）DNA双螺旋模型构建者： 沃森和克里克。 （2）DNA双螺旋结构层次： 美国生物学家沃森（左）英国物理学家克里克（右） 组成元素 （CHONP） 小分子物质 （磷酸 脱氧核糖 含氮碱基） 基本单位 （脱氧核苷酸） 脱氧核 苷酸链 DNA DNA的分子结构 DNA的结构 （3）DNA结构的主要特点： ①两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成双螺旋结构。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A与T（两个氢键），G与C配对（三个氢键）。碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 DNA的结构 （1）DNA分子中数量关系： ①脱氧核苷酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基，四者之间的数量关系为1∶1∶1：1。 ②每个DNA片段中，含2个游离的磷酸基团。 （2）DNA分子水解情况： ①DNA初步水解产物：脱氧核苷酸（4种）； ②DNA彻底水解产物：磷酸、脱氧核糖和含氮碱基（6种）。 DNA分子结构的解读 （3）DNA分子中化学键： ①氢键：碱基对之间的化学键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，RNA聚合酶断裂。 ②磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键，用限制性核酸内切酶处理可切割，用DNA连接酶（DNA聚合酶、RNA聚合酶）处理可连接。 DNA分子结构的解读 （4）DNA分子的方向： DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作 ，另一端有一个羟基（—OH），称作 ，两条单链走向 ，一条单链是从