人教新课标版高一必修dna分子的结构ppt5省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

人教新课标版必修二第三章人教新课标版必修二第三章第二节第二节 DNA DNA分子结构分子结构第1页 1234含氮碱基含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸 5一、一、DNA双螺旋结构模型构建双螺旋结构模型构建课堂活动课堂活动:画出一个脱氧核苷酸画出一个脱氧核苷酸第2页鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸二、脱氧核苷酸种类二、脱氧核苷酸种类A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸GCT第3页阅读书本阅读书本47-48页，思索并讨论以下问题页，思索并讨论以下问题1、沃森和克里克在构建、沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用模型过程中，利用了他人哪些经验和结果？了他人哪些经验和结果？2、沃森和克里克在构建模型过程中，出现过哪、沃森和克里克在构建模型过程中，出现过哪些错误？他们是怎样对待和纠正这些错误些错误？他们是怎样对待和纠正这些错误？3、经过阅读沃森和克里克构建、经过阅读沃森和克里克构建DNA模型故事，模型故事，给你带来什么启示？给你带来什么启示？第4页DNA衍射图谱第5页 英国物理化学家富兰克林和英国物理化学家富兰克林和同事生物物理学家威尔金斯在同事生物物理学家威尔金斯在1951年率先采取年率先采取X射线衍射技术拍射线衍射技术拍摄到摄到D晶体照片晶体照片（英，（英，R.E.Franklin,19201958）第6页X衍射技术是用衍射技术是用X光透过光透过物质结晶体，使其在照片物质结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案技底片上衍射出晶体图案技术。这个方法能够用来推术。这个方法能够用来推测晶体分子排列。测晶体分子排列。DNAX射线衍射图射线衍射图富兰克林拍摄富兰克林拍摄DNAX射线衍射图射线衍射图问题：沃森和克里克问题：沃森和克里克从衍射图谱中受到什从衍射图谱中受到什么启示？么启示？DNA分子呈分子呈螺旋结构螺旋结构DNA分子呈分子呈双双螺旋结构螺旋结构第7页 两条链中碱基是排在外侧，还是在内侧？两条链中碱基是排在外侧，还是在内侧？尝试各种不一样双螺旋结构尝试各种不一样双螺旋结构第8页 模型构建中最大问题两条链连接即碱基是怎样配正确。第9页u 查哥夫（E.Chargaff,1905-）奥地利著名生物化学家.测定各种生物DNA中碱基含量。提出了查哥夫（Chargaff）法则，即T与A物质量相等，且G与C物质量相等。u 有化学家指出：有化学家指出：A与与A配对，配对，T与与T配对违反了化学规律配对违反了化学规律化学家帮助化学家帮助第10页ACGT腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶第11页19531953年月日，英国年月日，英国自然杂志登载了美国沃森自然杂志登载了美国沃森和英国克里克在英国剑桥大学和英国克里克在英国剑桥大学合作结果，双螺旋结合作结果，双螺旋结构分子模型，这一成就以后被构分子模型，这一成就以后被誉为世纪以来生物学方面誉为世纪以来生物学方面最伟大发觉，也被认为是分子最伟大发觉，也被认为是分子生物学诞生标志年，生物学诞生标志年，沃森、克里克和威尔金斯三人沃森、克里克和威尔金斯三人共同取得了诺贝尔生理学和医共同取得了诺贝尔生理学和医学奖学奖第12页思索与讨论思索与讨论21、DNA是由几条链组成？它含有怎样立体结构？是由几条链组成？它含有怎样立体结构？2、DNA基本骨架是由哪些物质组成？它们分别位于基本骨架是由哪些物质组成？它们分别位于DNA什么部位呢？什么部位呢？3、DNA中碱基是怎样配正确？它们位于中碱基是怎样配正确？它们位于DNA什么部什么部位？位？第13页DNA分子结构主要特点分子结构主要特点DNA分子是由分子是由 条链组成，条链组成，盘旋盘旋成成 结构。结构。交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，组成基本骨架；组成基本骨架；排列在内侧。排列在内侧。碱基经过碱基经过 连接成碱基对，并遵照连接成碱基对，并遵照 标准。标准。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2第14页2.DNA双螺旋结构内容双螺旋结构内容（1）DNA分子是由两条链组成，这两条链按分子是由两条链组成，这两条链按反向平行反向平行方式盘旋成双螺旋结构方式盘旋成双螺旋结构第15页CTTGACAGDNA平面结构平面结构55334123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44组成方式组成方式磷磷酸酸二二酯酯键键磷酸二酯键磷酸二酯键第16页AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCCDNADNA平面结构平面结构磷酸、脱氧核糖交替磷酸、脱氧核糖交替连接连接 组成基本组成基本骨架；骨架；（2 2）.外侧：外侧：碱基；碱基；内侧内侧:第17页AGCTATGC两条链上碱基经过两条链上碱基经过氢键连接，氢键连接，并遵照碱基互并遵照碱基互 补配对标准补配对标准磷酸二磷酸二酯键酯键脱氧核脱氧核苷酸苷酸碱基对碱基对氢键氢键第18页思索：在一个思索：在一个DNA分子中，那些碱基百分分子中，那些碱基百分比较高，则该比较高，则该DNA分子就比较稳定？分子就比较稳定？第19页化学组化学组成单位成单位双双螺螺旋旋结结构构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类：种类：四种四种主要主要特点特点碱基互补配对碱基互补配对标准：标准：由两条反向平行脱氧核苷酸长链盘由两条反向平行脱氧核苷酸长链盘旋而成。旋而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架成基本骨架 ，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。DNADNA分子两条链上碱基经过氢键连分子两条链上碱基经过氢键连接成碱基对。接成碱基对。A A C C G GA TA A C C G GA TT T G G C C T AT T G G C C T ADNADNA结结构构DNADNA双螺旋结构构建双螺旋结构构建返回返回 (碱基互补配对标准碱基互补配对标准)第20页A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC C你注意到了吗？稳定不变千变万化第21页三三.DNA.DNA分子结构特征分子结构特征 含有规则双螺旋结构，两条长链上脱氧核糖与磷酸交替排列次序稳定不变，碱基配正确方式稳定不变。长链中碱基正确排列次序是千变万长链中碱基正确排列次序是千变万长链中碱基正确排列次序是千变万长链中碱基正确排列次序是千变万化。化。化。化。4 4 4 4n n n n2 2 2 2）特异性）特异性）特异性）特异性：DNA DNA DNA DNA分子特异性就表达在特定碱基正确排列次序中。分子特异性就表达在特定碱基正确排列次序中。分子特异性就表达在特定碱基正确排列次序中。分子特异性就表达在特定碱基正确排列次序中。不一样生物，碱基正确数目可能不一样，碱基正确排列次序必定不一样生物，碱基正确数目可能不一样，碱基正确排列次序必定不一样。不一样。3 3 3 3）多样性：多样性：多样性：多样性：1 1）稳定性）稳定性）稳定性）稳定性：遗传信息：遗传信息：DNA分子中碱基对排列次序分子中碱基对排列次序就代表了遗传信息。就代表了遗传信息。第22页【课堂反馈课堂反馈】1 1下面是下面是DNADNA分子结构模式图，说出图中分子结构模式图，说出图中1 11010名称。名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶胞嘧啶2.腺嘌呤腺嘌呤3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.脱氧核糖脱氧核糖6.磷酸磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对碱基对9.氢键氢键10.一条脱氧核苷酸链片段一条脱氧核苷酸链片段第23页思索思索X链链 10A30G30C-20TY链链？T？C？G-？A？X链（链（A+G）/（T+C）=？Y链（链（A+G）/（T+C）=？DNA中（中（A+G）/（T+C）=？X链（链（A+T）/（G+C）=？Y链（链（A+T）/（G+C）=？DNA中（中（A+T）/（G+C）=？103030204/55/411/21/21/2你能从上述结果中总结出什么规律吗？你能从上述结果中总结出什么规律吗？成成倒倒数数关关系系比比值值相相等等第24页设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。依据碱基互补配对标准链。依据碱基互补配对标准可知：可知：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，G G1 1=C=C2 2 ，G G2 2=C=C1 1。则在则在DNADNA双链中：双链中：A=T A=T，G=C G=C可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链例题例题1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，GG占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？27%27%第25页例例2 2已知已知1 1个个DNADNA分子中有分子中有40004000个碱基对，其个碱基对，其中胞嘧啶有中胞嘧啶有22002200个，这个个，这个DNADNA分子中应含有分子中应含有脱氧核苷酸数目和腺嘌呤数目分别是脱氧核苷酸数目和腺嘌呤数目分别是 （）A A40004000个和个和900900个个 B B40004000个和个和l800l800个个C C80008000个和个和18001800个个D D80008000个和个和36003600个个C第26页 双链双链DNADNA分子中，互补两条链中分子中，互补两条链中A+G/T+CA+G/T+C互为互为倒数。（不互补碱基之和比值）倒数。（不互补碱基之和比值）A A1 1+G+G1 1T T1 1+C+C1 1=a=aT T2 2+C+C2 2A A2 2 +G+G2 2=1/a=1/a 例题例题3 3、在、在DNADNA一个单链中，一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述百分比在，上述百分比在其互补链和整个其互补链和整个DNADNA分子中分别分子中分别是多少？是多少？2.5 1;2.5 1;A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链第27页双链双链DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任何等于其中任何一条链一条链A+T/G+CA+T/G+C。(互补碱基之和比值互补碱基之和比值)A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1GG1 1+C+C1 1A A2 2+T+T2 2G G 2 2+C+C2 2=即，若：即，若：A+T=整个整个DNAn%，G+C=整个整个DNAm%则：则：A1+T1=1链链n%，G1+C1=1链链m%A2+T2=2链链n%，G2+C2=2链链m%例题例题2 2、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总碱基总数数54%54%，其中一条链上，其中一条链上GG占该链碱基总数占该链碱基总数22%22%。求另一条链。求另一条链上上G G占其所在链碱基总数百分含量。占其所在链碱基总数百分含量。24%24%第28页A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链例例4 4：某双链：某双链DNADNA分子中，分子中，A A占整个占整个DNADNA碱基总数碱基总数27%27%，其中一条链上，其中一条链上A A占该链碱基总数占该链碱基总数22%22%。求另一条链上求另一条链上A A占其所在链碱基总数百分含量。占其所在链碱基总数百分含量。4 4、一个碱基在两条链中所占百分比等于、一个碱基在两条链中所占百分比等于这种碱基在每条单链中所占百分比之和二这种碱基在每条单链中所占百分比之和二分之一分之一32%32%第29页3.3.拓展题拓展题你能依据碱基互补配对标准，推导出相关数学公式你能依据碱基互补配对标准，推导出相关数学公式吗？推导后，尝试深入总结这些公式，从中概括出吗？推导后，尝试深入总结这些公式，从中概括出一些规律。一些规律。A=T G=CA=T G=C A+G=T+C A+G=T+C 也能够写成以下形式：也能够写成以下形式：规律概括：在规律概括：在DNADNA双链中，任意两个不互补碱基之双链中，任意两个不互补碱基之和和 ，并为碱基总数，并为碱基总数 。A+GA+G()=T+CT+C()=50%A+GA+G T+C T+C =()()()=(）()=1A+G+T+CA+G+T+CA+CT+CT+GA+G恒等恒等二分之二分之一一第30页第31页