DNA分子的结构市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第第2节节DNA分子结构分子结构第1页资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子基分子基本单位是本单位是。脱氧核苷酸脱氧核苷酸1分子磷酸分子磷酸1分子脱氧核糖分子脱氧核糖1分子含氮碱基分子含氮碱基一、一、DNADNA双螺旋结构模型构建双螺旋结构模型构建1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸=+【模型建构模型建构1】:脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱碱 基基A GC T磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖第2页ACT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸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G脱氧核苷酸种类脱氧核苷酸种类第3页资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子基分子基本单位是本单位是。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成长链。【模型建构【模型建构2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链一、一、DNADNA双螺旋结构模型构建双螺旋结构模型构建 每相邻两个脱氧核苷酸之间经过形成3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键连接，多个脱氧核苷酸形成一条长链。第4页资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分分子基本单位是子基本单位是。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成长链。资料资料3：1951年，英国科学家年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林威尔金斯和富兰克林)提供了提供了DNAX射线衍射图谱射线衍射图谱,表明表明DNA分子呈分子呈_。一、一、DNADNA双螺旋结构模型构建双螺旋结构模型构建螺旋结构螺旋结构第5页资料资料4 4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出得出：腺腺嘌嘌呤呤（A）量量总总是是等等于于胸胸腺腺嘧嘧啶啶（T）量量(A=T)，鸟鸟嘌嘌呤呤（G）量量总总是是等等于于胞嘧啶（胞嘧啶（C）量）量(G=C)。第6页【模型建构模型建构3】DNA分子呈双螺旋结构，分子呈双螺旋结构，A与与T、G与与C配对配对资料五：资料五：19531953年，两位年轻科学家：美年，两位年轻科学家：美国国J.D.Watson J.D.Watson(沃森沃森 2424岁岁)和英国和英国F.CrickF.Crick(克里克克里克 3636岁岁）以以威尔金斯威尔金斯和和富兰克林富兰克林DNADNA晶体晶体X X射线衍射图谱以射线衍射图谱以及及查哥夫查哥夫当量定律为基础，在当量定律为基础，在naturenature上发表了论文核酸分子上发表了论文核酸分子结构结构-脱氧核糖核酸一个结构模型，脱氧核糖核酸一个结构模型，引发极大轰动。引发极大轰动。第7页第8页请同学们制作请同学们制作DNA分子双螺旋分子双螺旋结构模型。结构模型。第10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一条脱氧核苷酸链片段片段第11页碱基对排列顺序不同碱基对排列顺序中【思索思索】1 1、比较不一样组、比较不一样组DNADNA模型有什么不一样？模型有什么不一样？2 2、DNADNA中遗传信息蕴藏在哪儿中遗传信息蕴藏在哪儿?3 3、碱基对数量（、碱基对数量（n n）和碱基对排列方式）和碱基对排列方式关系关系?4n(n代表碱基对数代表碱基对数)碱基对有碱基对有碱基对有碱基对有 4 4 4 4 种：种：种：种：ATATATAT、TATATATA、GCGCGCGC、CGCGCGCG第12页1、DNA分子结构分子结构DNA分子是有分子是有条链组成，条链组成，盘旋盘旋成成结构。结构。交替连接，排列在外侧，组交替连接，排列在外侧，组成基本骨架；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2二、二、DNADNA双螺旋结构模型分析双螺旋结构模型分析（A A与与T T、C C与与G G配对）。配对）。第13页AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖与五碳糖相连碱基与五碳糖相连碱基主干：主干：磷酸、五碳糖交磷酸、五碳糖交互排列组成，互排列组成，稳定不变稳定不变侧支：侧支：脱氧核苷酸链：磷酸二磷酸二酯键酯键返回第14页脱氧脱氧核糖核糖TPCP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖AP脱氧脱氧核糖核糖ATGC碱基互补碱基互补配对标准配对标准AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖氢键氢键碱基对碱基对第15页2.DNA分子结构特征分子结构特征（2 2）多样性：）多样性：碱基正确排列次序千变万化，组成了碱基正确排列次序千变万化，组成了DNADNA分子多样性。分子多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNA分子也大约有分子也大约有4000个个碱基对碱基对，请同，请同学们计算学们计算DNA分子有多少种？分子有多少种？4 种种4000（3 3）特异性）特异性碱基正确特定排列次序碱基正确特定排列次序,又组成了每一个又组成了每一个DNADNA分子特异性分子特异性（1 1）稳定性）稳定性多脱氧核苷酸链形成多脱氧核苷酸链形成多脱氧核苷酸链形成多脱氧核苷酸链形成稳定双螺旋结构稳定双螺旋结构稳定双螺旋结构稳定双螺旋结构。两条长链上脱氧核糖与磷酸交替排列次序稳定不变，两条长链上脱氧核糖与磷酸交替排列次序稳定不变，两条长链上脱氧核糖与磷酸交替排列次序稳定不变，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。碱基配正确方式稳定不变。碱基配正确方式稳定不变。碱基配正确方式稳定不变。第16页双链双链DNA分子中：分子中：可表示为：可表示为：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1A=T，G=C A+G=T+C=A+C=T+G=50%任意两个不互补碱基之和任意两个不互补碱基之和恒等恒等且各占且各占DNA总碱基数总碱基数50即即:不互补碱基之和比值等于不互补碱基之和比值等于1 A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNADNA双链双链双链双链三、三、利用碱基互补配标准计算规律利用碱基互补配标准计算规律第17页1 1、在一条双链、在一条双链DNADNA分子中，腺嘌呤占分子中，腺嘌呤占35%35%，它，它所含胞嘧啶应占（所含胞嘧啶应占（）A A、15%B15%B、30%30%C C、35%D 35%D、70%70%2 2、在双链、在双链DNADNA中有鸟嘌呤中有鸟嘌呤P P个，占全部碱基百个，占全部碱基百分比为分比为N/M N/M（MM2N2N），则该），则该DNADNA分子中腺分子中腺嘌呤数目是（嘌呤数目是（）A A、P BP B、（、（PM/NPM/N）+P +P C C、（、（PM/2NPM/2N）P D P D、PM/2NPM/2NAC第18页双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其等于其中任何一条链中任何一条链A+T/G+C。A+TG+CA 2+T 2G 2+C 2A 1 1+T1G 1 1+C1 1=n=n=nA 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNADNA双链双链双链双链在在DNA分子中一条链中分子中一条链中A+T和占该链和占该链碱基比率等于另一条链中碱基比率等于另一条链中A+T和占该链和占该链碱基比率，还等于双链碱基比率，还等于双链DNA分子中分子中A+T和占整个和占整个DNA分子碱基比率。分子碱基比率。A+TA+T+G+CA 2+T 2+G 2+C 2A 2+T 2=A 1+T 1+G 1+C 1A 1+T 1=第19页3 3、某双链、某双链DNADNA片段中，片段中，A A占占23%23%，其中一条，其中一条链中链中C C占该单链占该单链24%24%，问另一条链中，问另一条链中C C占多少占多少？30%第20页两条链中两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基互为倒数。即两不互补碱基之和比值等于另一互补链中这一之和比值等于另一互补链中这一 比值倒数比值倒数.T 1+C 1=nA1+G 1不一样生物不一样生物DNADNA分子中，其互补配正确碱基之和分子中，其互补配正确碱基之和比值不一样，代表了每种生物比值不一样，代表了每种生物DNADNA分子分子特异性特异性。u（A+C）：（：（T+G）=1不能反应种间差异。不能反应种间差异。u（A+T）：（）：（C+G）不一样生物普通不一样，）不一样生物普通不一样，反应种间差异。反应种间差异。1nA 2+G 2T 2+C2=第21页4 4、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，上述百分比在其互补链和整个百分比在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多分子中分别是多少？少？5 5若若DNADNA一个单链中，一个单链中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述，上述百分比在其互补链和整个百分比在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多分子中分别是多少？少？2.5 12.5 10.4 0.40.4 0.4第22页6 6、组成双链、组成双链DNADNA分子四种碱基之间关系，分子四种碱基之间关系，以下哪项因物种而异（以下哪项因物种而异（）A、（、（A+C）/（T+G）B、（、（A+G）/（T+C）C、（、（A+T）/（G+C）D、A/T或或G/CC第23页练习练习：1、某双链某双链DNA分子中，分子中，（A+T）/（G+C）=1.5则它则它C占全部碱基：占全部碱基：A.20%B.25%C.30%D.35%A第24页2、某、某DNA分子碱基中，分子碱基中，G分子数占分子数占22%，那么，那么T分子数占（分子数占（）A、11%B、22%C、28%D、44%解析：解析：GT50%，T50%22%28%C第25页3、测、测DNA分子一条单链中（分子一条单链中（A+T）/（G+C）=0.7，在整个，在整个DNA分子中这种百分比是分子中这种百分比是 A.1.43 B.0.7 C.0.5 D0.3B 4、依据碱基互补配对标准，且在数量上依据碱基互补配对标准，且在数量上C=A，那么以下四个式子中，正确是，那么以下四个式子中，正确是 A.（C+T）/（G+A）=1 B.（A+C）/（T+G）=1 C.（G+C）/（A+T）=1 D.（T+A）/（C+G）=1A第26页5、若若DNA分分子子一一条条链链中中(AT)/(CG)=a，则和该则和该DNA单链互补单链片段中单链互补单链片段中(AT)/(CG)比值为比值为AaB1/aC1D1-1/a6、一一段段多多核核苷苷酸酸链链中中碱碱基基组组成成为为：35A、20C、35G、10T。它是一段。它是一段A双链双链DNAB单链单链DNAC双链双链RNAD单链单链RNAAB第27页7 7、有两对经过氢键连接脱氧核苷酸，已查明它结、有两对经过氢键连接脱氧核苷酸，已查明它结构有构有1 1个腺嘌呤，个腺嘌呤，1 1个胞嘧啶，则它其它组成应是个胞嘧啶，则它其它组成应是 ()A A3 3个磷酸、个磷酸、3 3个脱氧核糖、个脱氧核糖、1 1个胸腺嘧啶、个胸腺嘧啶、1 1个鸟个鸟嘌呤嘌呤 B B2 2个磷酸、个磷酸、2 2个脱氧核糖和个脱氧核糖和1 1个胞嘧啶、个胞嘧啶、1 1个鸟嘌个鸟嘌呤呤C C4 4个磷酸、个磷酸、4 4个脱氧核糖、个脱氧核糖、1 1个胸腺嘧啶、个胸腺嘧啶、1 1个鸟个鸟嘌呤嘌呤 D D4 4个磷酸、个磷酸、4 4个脱氧核糖、个脱氧核糖、1 1个尿嘧啶、一个鸟嘌个尿嘧啶、一个鸟嘌呤呤C第28页8、由、由120个碱基对组成个碱基对组成DNA分子片段，可分子片段，可因其因其碱碱基对组成和序列不一样携带不一基对组成和序列不一样携带不一样遗传信息，其种类最多可达样遗传信息，其种类最多可达A.120B.1204C.460D.4120D第29页