《內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市元寶山區(qū)二中高二生物 第二節(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)上課課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市元寶山區(qū)二中高二生物 第二節(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)上課課件（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié)第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) 這是這是20世紀繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的世紀繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的又一劃時代發(fā)現(xiàn)，它標志著生物學的研究進入又一劃時代發(fā)現(xiàn)，它標志著生物學的研究進入分子的層次。因為這項分子的層次。因為這項“生物科學中最具有革生物科學中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學家獲得了，兩位科學家獲得了1962年度諾年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。貝爾生理學或醫(yī)學獎。 1953年，年，美國科學家沃森美國科學家沃森（JD.Watson，1928）和英國科學）和英國科學家克里克（家克里克（F.Crick，19162004），共），共同提出了同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。分
2、子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。在生命的旋梯上 沃森和克里克沃森和克里克早凋的早凋的“科學玫瑰科學玫瑰” 富蘭克林富蘭克林（ R.E.Franklin） 她和同事威爾金斯她和同事威爾金斯在在1951年率先采用年率先采用X射線射線衍射技術(shù)拍攝到衍射技術(shù)拍攝到D晶晶體照片，為推算出體照片，為推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性的實驗提供了決定性的實驗依據(jù)依據(jù)。 但但“科學玫瑰科學玫瑰”沒等到?jīng)]等到分享榮耀，在研究成果被分享榮耀，在研究成果被承認之前就已凋謝。承認之前就已凋謝。(英，英，R.E.Franklin, 19201958）X衍射技術(shù)是用衍射技術(shù)是用X光透過光透過物質(zhì)的結(jié)
3、晶體，使其在物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個方法圖案的技術(shù)。這個方法可以用來推測晶體的分可以用來推測晶體的分子排列。子排列。DNA的的X射線衍射圖射線衍射圖富蘭克林拍攝的富蘭克林拍攝的DNA的的X射線衍射圖射線衍射圖脫氧核苷酸脫氧核苷酸1、DNA的化學組成基本單位：基本單位：P脫氧核糖含氮堿基磷酸脫氧核糖含氮堿基脫氧核苷酸脫氧核苷酸元素組成：元素組成：C H O N P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基磷酸磷酸脫氧核苷脫氧核苷脫氧核苷酸脫氧核苷酸組成脫氧核苷酸的堿基堿基：胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鳥嘌呤（）鳥嘌呤
4、（G）因此，脫氧核苷酸也有因此，脫氧核苷酸也有4種種腺膘呤脫氧核苷酸腺膘呤脫氧核苷酸A胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸C鳥瞟呤脫氧核苷酸鳥瞟呤脫氧核苷酸GT胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸3 3、DNADNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式位置雙螺旋外側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)堿基對主鏈1）脫氧核糖與磷酸交替排列；2）兩條主鏈呈反向平行；3）盤繞成規(guī)則的雙螺旋。1）主鏈上對應堿基以氫鍵連結(jié)成對；2）堿基互補配對（AT，GC）；(1) DNA分子是由分子是由兩條鏈兩條鏈組成的，這兩條鏈按組成的，這兩條鏈按反向平行方式反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu).(2) DNA分子中的分子中的脫脫氧核糖和磷
5、酸交替氧核糖和磷酸交替連接連接，排列，排列在外側(cè)在外側(cè)，構(gòu)成構(gòu)成基本骨架基本骨架；堿；堿基排列基排列在內(nèi)側(cè)在內(nèi)側(cè)。(3) 兩條鏈上的堿基兩條鏈上的堿基通過通過氫鍵氫鍵連接成堿連接成堿基對，并且堿基的基對，并且堿基的配對有一定的規(guī)律：配對有一定的規(guī)律：A(腺嘌呤腺嘌呤)一定與一定與T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)配對；配對；G(鳥嘌呤鳥嘌呤)一定與一定與C(胞嘧啶胞嘧啶)配對。配對。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型4 4、DNADNA分子的結(jié)構(gòu)特性分子的結(jié)構(gòu)特性1）多樣性：）多樣性：堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了成了DNADNA分子的多樣性。分子的多樣性。 在生物體內(nèi)，一個最短在生物
6、體內(nèi)，一個最短DNA分子也大約有分子也大約有4000個堿基對，個堿基對，堿基對有：堿基對有：AT、TA、GC、CG。請同學們計算。請同學們計算DNA分子有多少種？分子有多少種？4 種40002）特異性）特異性堿基對的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個堿基對的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個DNADNA分子的分子的特異性。特異性。3) 穩(wěn)定性穩(wěn)定性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)答：答：DNA通過通過堿基對的排列順序堿基對的排列順序 （即為脫氧核苷酸的排列順序）（即為脫氧核苷酸的排列順序） 儲存大量的遺傳信息儲存大量的遺傳信息思考題：思考題：DNA是遺傳物質(zhì)，儲存著大是遺傳物質(zhì)，儲存著大量的遺傳信
7、息，那么量的遺傳信息，那么DNA是通過什么儲是通過什么儲存大量的遺傳信息？存大量的遺傳信息？A+TG+CA2 +T2G2 +C2A1+T1G1+C1=n=n雙鏈雙鏈DNA分子中，兩互補堿基相等；任意兩個不分子中，兩互補堿基相等；任意兩個不互補堿基之和恒等，各占堿基總數(shù)的互補堿基之和恒等，各占堿基總數(shù)的50%,且不互補且不互補堿基之和的比值等于堿基之和的比值等于1( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1雙鏈雙鏈DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中等于其中任何一條鏈的任何一條鏈的A+T/G+C。規(guī)律總結(jié)：規(guī)律總結(jié)：A1T2T1A2G1
8、CC1G2A=T， C=G A+G=T+C =A+C=T+G= 50%=n雙鏈雙鏈DNA分子中，互補的兩條鏈中分子中，互補的兩條鏈中A+G/T+C互互為倒數(shù)。即兩不互補堿基之和的比值等于另一互為倒數(shù)。即兩不互補堿基之和的比值等于另一互補鏈中這一補鏈中這一 比值的倒數(shù)比值的倒數(shù).1nA2+G2T2+C2=雙鏈雙鏈DNA分子中，分子中，A+T占整個占整個DNA分子堿基分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該占該鏈堿基總數(shù)的百分比。鏈堿基總數(shù)的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2A2 +T2 +G2 +C2A2 +T2=A1 +T1
9、 +G1 +C1A1 +T1=m%m%m%T1+C1=n A1+G1有關(guān)有關(guān)DNA中的堿基計算中的堿基計算1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因為DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%23%=27%2、在DNA的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？若DNA的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？2.5 1 ; 0.4 0.43、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。解析一：
10、設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.已知：A+T=54，則G+C=46所以，G1+C 1 =G 2 +C 2 =23已知：G 1 =10022%=1112所以, C 2=G 1=11則: G 2=2311=12G 2A 2 +T 2 +G 2 +C 2=1212100= 24%解析二:已知A+T總= 54%,則= 46%G+C總所以G1+C 11/2總= 46%.已知1/2總G 1= 22%所以1/2總C 1= 46%22%= 24%因為 G2=C1所以1/2總G 2= 24%24%1 1、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子的堿基中，鳥嘌呤占分子的堿基中，鳥嘌呤占30%30%，則，則 胸腺嘧啶為胸腺嘧啶
11、為_2 2、一個、一個DNADNA分子的堿基中，腺嘌呤占分子的堿基中，腺嘌呤占20%20%，那么在含有，那么在含有 100100個堿基對的個堿基對的DNADNA分子中，胞嘧啶分子中，胞嘧啶 應是應是_3 3、 DNADNA分子的一條單鏈中，分子的一條單鏈中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求整個，求整個 DNADNA分子中分子中G= _G= _ 20% 60個個29%4 4、（、（20002000上海）由上海）由120120個堿基組成的個堿基組成的DNADNA分子片段，分子片段，可因其堿基對組成和序列的不同而攜可因其堿基對組成和序列的不同而攜 帶不同帶不同 的遺傳信息，其種類數(shù)最多
12、可達的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達 （ ） A A、4 4120 120 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4C C5.5.已知在已知在DNADNA分子中的一條單鏈分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)= m(A+G)/(T+C)= m 時時, ,求求: : (1)(1)在另一互補鏈中這一比例是多少在另一互補鏈中這一比例是多少? ? 1/m(2) (2) 這個比例關(guān)系在整個分子中又是多少這個比例關(guān)系在整個分子中又是多少? ?1(3)(3)在另一互補鏈中這一比例是多少在另一互補鏈中這一比例是多少? ?n(4)(4)這個比例在整個這個比例在整個DNADNA分子
13、中又是多少分子中又是多少? ?n6:6:從某生物組織中提取從某生物組織中提取DNADNA進行分析進行分析, ,其四種堿基數(shù)的比例其四種堿基數(shù)的比例 是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46% ,46% ,又知又知DNADNA的的 一條鏈一條鏈(H(H鏈鏈) )所含的堿基中所含的堿基中28%28%是腺嘌呤是腺嘌呤, ,問與問與H H鏈相對應鏈相對應 的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的 ( )( )、26%26%、24% 24% 、14% 14% 、11%11%A當在一單鏈中當在一單鏈中, ,如果如果(A+T)/(G+C)= n
14、(A+T)/(G+C)= n 時時, ,求求: :基礎(chǔ)知識簡答基礎(chǔ)知識簡答1、沃森和克里克于、沃森和克里克于 年提出了著名的年提出了著名的 模型，為模型，為合理地解釋遺傳物質(zhì)的合理地解釋遺傳物質(zhì)的 奠定了基礎(chǔ)。奠定了基礎(chǔ)。2、DNA又稱又稱 ，組成它的基本單位是，組成它的基本單位是 （由（由一分子一分子 、一分子、一分子 、一分子、一分子 組成）。組成）。組成組成DNA的堿基共有的堿基共有 種（符號表示為種（符號表示為 ），脫氧核苷），脫氧核苷共有共有 種（名稱是種（名稱是 、 、 、 ）。）。1953 DNA雙螺旋雙螺旋各種功能各種功能脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸磷酸磷酸脫氧
15、核糖脫氧核糖含氮堿基含氮堿基4A T G C4胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸3、 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由 平行的平行的 長鏈長鏈 而成，而成，排在外側(cè)的排在外側(cè)的 和和 交替連接構(gòu)成基本骨架，通過交替連接構(gòu)成基本骨架，通過 連連接起來的接起來的 排列在內(nèi)側(cè)。堿基對的組成規(guī)律是排列在內(nèi)側(cè)。堿基對的組成規(guī)律是 與與 配配對，對， （A）一定與）一定與 （T）配對，）配對， （G）一定與一定與 （C）配對，反之亦然，這種一一對應的關(guān)系叫）配對，反之亦然，這種一一對應的關(guān)系叫做做 原則
16、。原則。4、 DNA的堿基只有的堿基只有 種，堿基對只有種，堿基對只有 種，而分子結(jié)構(gòu)具種，而分子結(jié)構(gòu)具有有 性，這完全是堿基對的性，這完全是堿基對的 千變?nèi)f化的結(jié)果。千變?nèi)f化的結(jié)果。兩條兩條脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸盤旋盤旋脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸氫鍵氫鍵堿基對堿基對嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶鳥嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胞嘧啶堿基互補配對堿基互補配對4兩兩多樣多樣排列次序排列次序4 4、下圖是、下圖是DNADNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1 11010的名稱。的名稱。PPPPACTG123456789101 23 45 67 89 10胞嘧啶（胞嘧啶（C）腺嘌
17、呤（腺嘌呤（A）鳥嘌呤（鳥嘌呤（G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸堿基對堿基對氫鍵氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段一條脫氧核苷酸鏈的片段有關(guān)有關(guān)DNA中的堿基計算中的堿基計算1、與、與DNA結(jié)構(gòu)有關(guān)的堿基計算結(jié)構(gòu)有關(guān)的堿基計算（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=11兩條鏈兩條鏈不互補的堿基不互補的堿基之和相等。之和相等。（A+G）/（A+T+G+C）= 1 / 2兩鏈中不互補的堿基和與兩鏈堿基總數(shù)之比兩鏈中不互補的堿基和與兩鏈堿基總數(shù)之比等于等于50%（1/2）。）。（A1+T1）/（A2+T2）=（G1+C1）/（G2+C2）= （A1+G1）/（T1+C1）=a，則（則（A2+G2）/（T2+C2）=111 / a一條鏈中一條鏈中互補堿基互補堿基的和等于另一條鏈中互補堿的和等于另一條鏈中互補堿基的和?；暮?。一條鏈中一條鏈中不互補堿基不互補堿基的和之比等于另一條鏈的和之比等于另一條鏈中這種比值的倒數(shù)。中這種比值的倒數(shù)。（A+T）/（A+T+G+C）=a，則（則（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=a兩條鏈中互補堿基和與兩條鏈堿基總數(shù)之比，兩條鏈中互補堿基和與兩條鏈堿基總數(shù)之比，與任意一條鏈的這種比值相等。與任意一條鏈的這種比值相等。第二節(jié)第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)
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