3.2DNA的结构 课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

北京中关村高科技园区的DNA雕塑 2004年雅典奥运会开幕式激光绘DNA图 第三章 基因的本质 第2节 DNA的结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建历程 任务一：自主阅读教材P48-49，勾划出各位科学家所做的贡献。 A 4种脱氧核苷酸 T C G 长链 X射线衍射 【资料1】科学家认识到DNA是由_______________脱水缩合组成的 ，含有___、___、___、 四种碱基。 【资料2】物理学家 和 利用 技术获得了DNA衍射图谱。 翻转180° 富兰克林 威尔金斯 威尔金斯 富兰克林 DNA呈现“X”形 【资料3】沃森和克里克根据DNA衍射图谱及有关数据，推断DNA呈 结构；尝试搭建了 和 结构模型。 三螺旋 双螺旋 螺旋 补充：认为磷酸排在内侧，含氮碱基排在外侧，被否定了。 【资料4】查哥夫发现，在DNA中碱基的数量关系： 腺嘌呤（A）= 、鸟嘌呤（G）= 。 查哥夫 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 结果发现： A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。 能够解释A、T、G、C的数量关系。 与X射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。 ① 在内部， 骨架在外部 ②A与 配对，G与 配对 ③两条链的方向 。 T 相反 沃森和克里克重新构建DNA分子结构模型： C 碱基 脱氧核糖——磷酸 二、DNA的结构——基本单位 脱氧（核糖）核苷酸 脱氧核糖核酸 1.DNA的中文名称： 2.基本单位： 3.组成元素： C、H、O、N、P O CH2 H P 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 脱氧核糖 磷酸基团 含N碱基 1.单链DNA内部：脱氧核苷酸之间通过 连接； 二、DNA的结构 磷酸二酯键 T G C A G 2.双链DNA的结构特点： 外侧： 和 交替连接，构成基本骨架； 排列在内侧。 脱氧核糖 磷酸 碱基 T G A C C 两条链上的碱基通过 连接，形成 。 碱基互补配对原则 氢键 A T G C 碱基对 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 拓展：为什么是嘌呤和嘧啶形成碱基对？ 因为嘌呤碱基是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱基是单环化合物，占有空间小。嘌呤和嘧啶配对，使得DNA分子的两条链的距离是固定的。 T G C A G 3′-端 5′-端 （游离磷酸基） 2.双链DNA的结构特点： T G A C C （游离羟基） OH 5′-端 3′-端 两条单链____ ____盘旋成__ __ _结构 反向平行 双螺旋 一条单链从5’-端（磷酸端）到3’-端（羟基端）， 另一条单链从3’-端到5’-端。 1、一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？ 2.一个脱氧核糖连接几个磷酸？ 3.一条链上相邻的两个碱基通过什么连接？ 4、为什么G-C碱基对含量高的DNA越耐高温？ 5、若DNA一条链序列为5´-ACTGGT-3´，则互补链为？ G与C含量越多，氢键越多，DNA结构越稳定。 1个或2个 2个 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 合作探究：DNA的结构 3´-TGACCA-5´ 教材P52：下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶（C） 鸟嘌呤 (G) 腺嘌呤 (A) 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 １. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. __ 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 G T C A 1．DNA只含有4种脱氧核苷酸，为什么能够储存足够量的遗传信息？ 2．为什么可以利用DNA指纹来识别身份？ 3．DNA是如何维系它的稳定性的？ 脱氧核苷酸/碱基对的数量、排列顺序千变万化 每个DNA分子中碱基对的排列顺序是特定的。 脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧恒定， 内侧碱基通过氢键相连，遵循互补配对原则； 规则的双螺旋结构—空间结构稳定。 DNA的结构特性 DNA具多样性 DNA具特异性 DNA具多样性 规律1：双链DNA中，A= 、G= ； A+G= = 则 A1＋A2＝ ；G1＋G2＝ 点拨：DNA中碱基数目的相关计算 根据碱基互补配对原则， A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2 T1＋T2 C1＋C2 T C T＋C 1/2×碱基总数 例1：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，那么鸟嘌呤的分子数占____。 32% 即：任意两个不互补碱基之和相等，比值为1。 A+G T+C ＝1 已知 A1＋T1＝A2＋T2 A2 +T2 +G2 +C2 A2 +T2 A+T A+T+G+C = 规律2：互补碱基之和在单链及双链DNA分子中的比值相等（“补则等”） 例2、某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是 。 35% A1 +T1+G1+C1 A1 +T1 = 2链 C2 +G2 C+G 双链 = 1链 C1 +G1 = 同理： 例3. 一个双链DNA分子中，一条链中A的含量为20%，另一条链中A的含量为10%，则在整个分子中A的含量为多少？ A=15% 规律3：双链DNA分子中，某种碱基的含量等于两条互补链中该碱基含量和的一半，即：，（其它碱基同理）。 A＝（A1＋A2）/2 m 1 T2+G2 A2+C2 = 若 ， 则 T1+G1 = m A1+C1 规律4：非互补碱基之和的比值在两条链中互为倒数（“不补则倒”） 例4（1）若DNA的一条链中 0.4，则互补链中的比值是 。 （2）若DNA的一条链中 ，则互补链中的比值是 。 = A+T C+G A+C T+G =0.4 0.4 2.5 检测反馈 1.某生物鸟嘌呤：胞嘧啶=3:1，则该生物不可能是（ ） A.大肠杆菌 B.流感病毒 C.T2噬菌体 D.人体细胞 2.一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28％和22％，则该DNA分子的另一条链中，A和C分别占碱基数的（ ） A.28%、22% B．22%、28% C.23%、27% D．26%、24% D 3、已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是(　　) A．在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55% B．在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25% C．若该DNA分子含有1000个碱基对，则碱基之间的氢键数为2600个 D．该DNA分子中＝(C＋G)/（A＋T）＝3/2 B 4．某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中α链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则β链中腺嘌呤占该链碱基的比例和β链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为(　　) A．24%、13% B．23%、27% C．48%、26% D．22%、28% A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 α链 β链 22% 28% 5. 某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上 <m></m> ,则有关该DNA分子的叙述，正确的是( )。 A.含有4个游离的磷酸基团 B.含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个 C. <m></m> 种含氮碱基 <m></m> D.碱基排列方式共有 <m></m> 种 C $$