3.2DNA的结构课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第3章 基因的本质 必修2遗传与进化 第2节 DNA的结构 1 坐落于北京中关村高科技园区的DNA 雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引 着过往行人。 你知道DNA模型的构建过程吗？DNA 的结构有哪些主要特点呢？ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 二、DNA的结构 三、DNA碱基互补配对规律总结 主要内容 一、DNA双螺旋结构模型的构建 资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。 1’ 2’ 3’ 4’ 含氮碱基 脱氧 核糖 磷酸 5’ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 四种脱氧核苷酸 …… 磷酸二酯键 资料2：1951年，波林（1954年诺贝尔 化学奖得主），发现蛋白质的长链结构。 由此启发：DNA是由许多个____________ 连接而成的________。 脱氧核苷酸 长链 一条脱氧核苷酸链 一、DNA双螺旋结构模型的构建 一、DNA双螺旋结构模型的构建 资料3：1951年11月，根据威尔金斯和富兰克林提供的DNA晶体X射线衍射照片获得的数据，沃森和克里克推测出DNA分子是规则的、螺旋形的，而且不止由一条链构成。他们先后建构了几种模型，三链、双链都有。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 资料4：查伽夫研究发现，在DNA分子中，腺嘌呤（A）的数量与胸腺嘧啶（T）的数量“非常相似”，鸟嘌呤（G）的数量与胞嘧啶（C）的数量也是如此。 就是说，存在这样一种可能：腺嘌呤与胸腺嘧啶间形成氢键，而鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成氢键。获此消息，沃森和克里克又重新构建了一个将A-T、G-C碱基对安排在内部，脱氧核糖磷酸骨架安排在螺旋外部的模型。 资料5 化学家J.Donohue指出他们草图中的碱基构型属于烯醇式，应该改为酮式异构体。 模型现存于伦敦科学博物馆 他们发现，在酮式结构情况下，A-T碱基对与G-C碱基对长度相等，并与DNA分子的直径相当 一、DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克摘取了DNA结构探索研究的桂冠，确立了DNA分子的双螺旋结构模型。 许多科学家参与了DNA的结构研究，并在其中做出了重要贡献。 1．下列关于在DNA结构模型构建相关的说法中，错误的是(　　) A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像 B．沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型 C．研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法 D．查哥夫发现碱基A的量等于T的量、C的量等于G的量 B 一、DNA双螺旋结构模型的构建 二、DNA的结构 三、DNA碱基互补配对规律总结 主要内容 二、DNA的结构 基本骨架 A：腺嘌呤 1.DNA双螺旋的构建者 沃森和克里克 2.DNA双螺旋结构的形成 A T G C A T G C 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 T：胸腺嘧啶 C：胞嘧啶 G：鸟嘌呤 C、H、O、N、P 磷酸 五碳糖 含氮碱基 3,5-磷酸二酯键 1 2 3 4 5 脱氧核苷酸 聚合成 一条脱氧核苷酸链 氢键 A、T间形成2个氢键 C、G间形成3个氢键 碱基对 螺旋化 每个DNA分片段中，磷酸基团、脱氧核糖与含氮碱基之间的数量关系为1:1:1，游离的磷酸基团有2个 DNA两条链中的A、T通过形成氢键连接，在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过，脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接 磷酸二酯键 二、DNA的结构 ①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链组成。 ②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架，碱基排列在内侧。 3.DNA双螺旋结构的内容 二、DNA的结构 ③嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对，它们之间有两个氢键。C只和G配对，它们之间有三个氢键。这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。 a. G-C碱基对含量越高，DNA分子越稳定 b. A-T碱基对和G-C碱基对具有相同的形状和直径，使DNA分子具有稳定的直径。 二、DNA的结构 4.DNA分子结构的特点 （1）多样性:碱基对的排列顺序多种多样.(若有n对碱基,排列方式可以有4n )。 （2） 特异性:每种生物的DNA都有特定的碱基数目及特定的碱基排列顺序。 （3）稳定性： ①DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变 ②两条链间碱基互补配对及形成氢键的方式不变 目前发现链状的DNA存在于真核生物的细胞核中，并与蛋白质结合组成染色体，而细胞器（线粒体、叶绿体）DNA、原核生物下播种的DNA以及病毒的DNA均为环状。 2．有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已知它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是(　　) A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 B．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶 C．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 D．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶 C 3．如图所示为DNA的某一片段，下列相关叙述不正确的是(　　) A．构成DNA的基本单位是④ B．DNA中⑤相对含量越多越稳定 C．图中④的种类由③决定，共有4种 D．⑥构成DNA的基本骨架 D 一、DNA双螺旋结构模型的构建 二、DNA的结构 三、DNA碱基互补配对规律总结 主要内容 三、DNA碱基互补配对规律总结 ②双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。 ①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即 A+G/T+C=1 或A+G/A+T+G+C=50%或A%=50%-G% 三、DNA碱基互补配对规律总结 ③双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。 ④双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。 三、DNA碱基互补配对规律总结 ⑤不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。 （A+C)/(T+G）=1不能反映种间差异。 （A+T)/(C+G）不同生物一般不同，反映种间差异。 4.一条双链DNA，G和C占全部碱基的44%，其中一条链的碱基中，26%是A,20%是C，那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是( 　) A．28%和22% B.30%和24% C．26%和20% D.24%和30% 5.DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA中分别为(　　) A．0.4、0.6 B.2.5、1.0 C．0.4、0.4 D.0.6、1.0 C B 6.下列是一组有关双链DNA中含氮碱基的问题，请回答： (1)若A占20%，则G占________。 (2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是________。 (3)一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，互补链中的此值是______。 (4)一条链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，互补链中的此值是_______。 (5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA中的G有____个。 30% 60% 2.5 0.4 1.5P 第3章 基因的本质 必修2遗传与进化 第2节 DNA的结构 26 Lavf52.84.0 $$