3.2DNA的结构（教学课件） -2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

DNA 的结构 1951年 威尔金斯和富兰克林 X 射线衍射技术 提供DNA 衍射图谱 推算出DNA 呈螺旋结构， 尝试建构模型： 双螺旋、三螺旋 失败(配对违反化学规律) 20世纪初 科赛尔 琼斯 列文 1951-195 2 沃森和克里克 1952 查哥夫 A=T G=C 一 、DNA 双螺旋结构模型的构建 DNA 的结构单位： 四种脱氧核苷酸 DNA 双螺 旋结构 ①O⊗@0 威尔金斯和富兰克林的衍射图片： 富兰克林和威尔金斯给DNA 拍了多张X 射 线衍射图谱，他们发现DNA 的图谱与未翻转的一模一样。 推 出DNA 呈螺旋结构 一 、DNA 双螺旋结构模型的构建 翻转180°后 OO 一 、DNA 双螺旋结构模型的构建 构建过程： DNA 是以4种_脱氧核苷酸为 单 位连接而成的长链，分别含有 A、T、G 、C 4种碱基 沃森和克里克推算出DNA 分子呈螺 旋结构 尝试建立多种不同的模型：双螺旋、三螺旋 DNA 具有恒定的直径；能解释4种碱基的数量关系；制作的模型与 DNA 的X射线衍射照片推算出的DNA 双螺旋结构相符。 沃森和克里克构建DNA 双螺旋结构模型 验证 查哥夫提出DNA 分子中A 的量等于T 的 量 ，C 的量等于G的量。 沃森(左)和克里克(右) 现存于伦敦科学博物馆 威尔金斯和富兰克林提 供 DNA 衍射图谱 被否定 修正、重建 ①◎O⑥@0 二 、DNA 的结构 5′ ( 1 ) 由2 _条单链按 反向平行方 式 盘 旋 成 双螺旋结 构 3',5'-磷酸二酯键 脱水缩合 ④◎⊗⑥@0 磷酸 CH₂ H OH C G 碱基 3 ′ 3' 5 2 (3)碱基互补配对原则 两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且A 只和T 配对、G 只和C配对，碱基之间的——对应的 关系，就叫作碱基互补配对原则。 (2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 构成基本骨架 二 、DNA 的结构 氢 键 碱基排列在内侧 碱基对 内侧： 五种元素： 四种碱基： 三种物质： 两条长链： 一种螺旋： C、H、0、N、P A、T、C、G 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 反向平行的脱氧核苷酸链 规则的双螺旋结构 二 、DNA 的结构 氢键 (4)总结：“54321” 碱基对 ·氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。 · 双 链DNA 分子中，嘌呤数=嘧啶数。即A+G=T+C ④◎⊗⑥@O CH₃ 胸腺嘧啶(T) N 脱氧核糖 H ·H一N - H- 脱氧核糖 N—H-- H 腺嘌呤(A) 脱氧核糖 -0 -H-N 0 0 二 、DNA 的结构 胞嘧啶 (C) H N-H-- 鸟嘌呤(G) 脱氧核糖 N 0 DNA 分子的碱基排列顺序中储存着遗传信息，DNA 分子的碱基排列顺序不同， 携带的遗传信息就不同。 碱基对的排列顺序的千变万化。 特定的DNA 有特定的碱基对排列顺序。 具有规则的双螺旋结构。 (1)多样性 (2)特异性 (3)稳定性 二 、DNA 的结构 ①◎⊗⑥ (1)规律1 :一 个DNA 双链中，A+G=T+C 即“嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数” 或“任意两个不互补碱基之和恒等于碱基总数的50%”。 @◎⊗⑥@0 四 、DNA 的相关计算 A与T,G 与C配对， 则两个互补的碱基数量相等：A=T,G=C 1 链 2 链 C G₂ A₁ T₂ T₁ A₂ G₁ C₂ DNA: (2)规律2: DNA 双 链 中 ，A+T 或G+C 在全部碱基中所占的比例等于其任意一条 单链中A+T 或C+G所占比例。 ④O②⑥@O 四、相关计算 A与T,G 与C配对， 则两个互补的碱基数量相等：A=T,G=C 1 链 2链 C G₂ A₁ T₂ G₁ C₂ T₁ A₂ 2m DNA: m m A与T,G 与C配对， 则两个互补的碱基数量相等：A=T,G=C GfG ( 3 ) 规 律 3 :“每条单链及双链中，互补碱基和之比均相等” DNA双链中， 一条单链的 的值，与其互补链 也与整个DNA的 的值相等。 @O②⑥@○ 四、相关计算 G+c 的值相等， 四、相关计算 A与T,G 与C配对， 则两个互补的碱基数量相等：A=T,G=C (4)规律4: ①O②⑥@O 1 m 二 五、制作DNA双螺旋结构模型 1、制作原理： DNA 由两条脱氧核苷酸链组成，按反相平行方式盘旋成双螺旋结构； DNA 中的磷酸基团与脱氧核糖交替连接，排列在外侧；碱基依据碱基互补 配对原则通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。 DNA双螺旋结 构模型 DNA平面结构 模型 脱氧核苷酸 模型 核苷酸长链 模型 2、制作过程： O⊗⑥ @O 五、制作DNA 双螺旋结构模型 3、注意事项： (1)结构模型要从小到大、从简单到复杂依次完成，制作磷酸、脱氧核糖和 含氮碱基的模型材料时需要注意各分子的大小及比例。 (2)制作两条长链时注意两条链上的碱基总数要一致和相互对应，整体上两 条链的走向应保证相反。 (3)磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要 准 确 。互补碱基之间接口要吻合，四种碱基形状应具有差异性，两条平行链 之间各处的距离都要相等。 @O②⑥@○ DNA双螺旋结构模型的构建 C 、H 、0 、N 、P H组成元素 脱氧核苷酸 基本单位 两条链、反向平行 外侧：脱氧核糖 和磷酸交替连接 内侧：碱基间有氢 键，碱基互补配对 小结 碱基互补配对 原则的应用 制作DNA 双螺旋结 构模型 DNA的 双螺旋 结构 材料 用具 制作 方法 DNA 的结构 谢谢 $$