高中生物人教版必修二DNA分子结构.ppt

DNA分子的结构,必修2 第3章 第2节,2004年7月28日，“分子生物学之父”克里克在圣地牙哥加州大学医院与世长辞，享年88岁。 1953年4月25日，克里克和沃森在自然杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。 种瓜为什么能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我复制呢？它是怎样复制的呢？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA双螺旋结构模型的伟大发现之中。,20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。 1943年，艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因。 1951年，生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究，发现DNA是一种螺旋结构。 女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。,一、DNA双螺旋结构模型的构建,讨论1：,沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？而这些，对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示？ 沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？ 沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示？,DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？ DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？,DNA的结构模式图,二、DNA的空间结构,以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。 从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构,1、DNA的基本单位脱氧核苷酸,脱氧 核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,磷酸二酯键,脱氧核苷酸,2、多脱氧核苷酸链,碱基对,另一碱基对,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、C只和G配对，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,T,G,C,氢键,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,3、DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。,3、DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。,（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 A-T, C-G,3、DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,你注意到了吗？,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,你注意到了吗？,两条长链上的 脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序及 碱基配对原则是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 （储存大量遗传信息）,DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。 (结构的相对稳定性）,4、DNA分子的特异性：, 多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。,一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。, 特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。,不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。, 遗传信息： DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。,DNA分子的结构小结, 化学组成：,基本组成单位：四种脱氧核苷酸,一分子含氮碱基,一分子脱氧核糖,一分子磷酸, 空间结构：,规则的双螺旋结构,两条脱氧核苷酸长链,碱基对,氢键,碱基互补配对原则, 分子结构的多样性和特异性,拓展题：,你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。 A T ，G C A + G T + C A + G T C （ ） （ ）,也可以写成以下形式：,规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的 。,A+T+C+G,A+T+C+G,A + C,T + G,A + C,T + G,相等,50,DNA分子各种碱基的数量关系 ：, 在整个DNA分子中： A=T、 G=C； A + G = T + C ， A + C= T+ G； (A+G）/（T+C）= 1, DNA分子的一条链中的 A + T = 另一条链的 T + A ；同理， G + C = C + G, 如果一条链中的 (A+T) / (G+C) = a，则另一条链中的(A+T) / (G+C) 比例也是a；如果一条链中的 (A+G) / (T+C) = b,则另一条链中 (A+G) / (T+C)的比例是 1/b, 两个非配对碱基之和占碱基总数的50%。即： A + C = T + G = 50 %， A + G = T + C = 50 %, 在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。 即： (A1+T1)% = ( A2+T2 )% = 总 ( A + T )% 同理： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 总 ( G + C)%, m （2 n 1）x,需记忆的几个重要公式：,（1）A = T C = G A + G = C + T = A + C = T + G （嘌呤 = 嘧啶） （2）A1 + T1 A2 + T2 A + T （互补碱基之和之比相等） C1 + G1 C2 + G2 C + G （3） A1 + C1