分子的结构4PPT课件

1、第1页/共30页一、DNADNA双螺旋结构模型的构建1.1.模型名称： DNADNA双螺旋结构模型2.2.构建者：沃森和克里克 （1 1）DNADNA分子是以4 4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4 4种脱氧核苷酸分别含有A A、T T、C C、G G四种碱基。3.3.构建依据：第2页/共30页1 1分子脱氧核苷酸=_+_+=_+_+ _。 DNADNA分子的基本单位是_,_,而且脱氧核苷酸脱氧核苷酸1 1分子磷酸分子磷酸1 1分子脱氧核糖分子脱氧核糖1 1分子含氮碱基分子含氮碱基含氮碱基脱氧核糖磷酸第3页/共30页A AC CT T腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧

2、啶脱氧核苷酸G G脱氧核苷酸的种类第4页/共30页DNADNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。第5页/共30页（2 2）威尔金斯和富兰克林提供的DNADNA衍射图谱的有关数据表明DNADNA分子呈螺旋结构。威尔金斯富兰克林DNADNA衍射图谱第6页/共30页（3 3）19521952年查哥夫指出：腺嘌呤（A A）的量总是等于胸腺嘧啶（T T）的量；鸟嘌呤（G G）的量总是等于胞嘧啶（C C）的量。第7页/共30页 19531953年，沃森和克里克撰写的核酸的分子结构模型脱氧核糖核酸的一个结构模型论文，引起了极大的轰动。 19621962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果而共同获得

3、了诺贝尔生理学奖或医学奖。沃森（左）和克里克（右）第8页/共30页二、DNADNA分子的结构第9页/共30页第10页/共30页2.DNA2.DNA分子的结构分析分子的结构分析(1)(1)平面结构：平面结构：一条脱氧核苷酸链：由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上一条脱氧核苷酸链：由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键( (磷酸二磷酸二酯键酯键) )相连接。如图所示：相连接。如图所示：第11页/共30页两链之间的碱基对：两链之间的碱基对：A A一定与一定与T T配对，两碱基之间形成配对，两碱基之间形成两个氢键；两个氢键；G G一

4、定与一定与C C配对，两碱基之间形成三个氢键。配对，两碱基之间形成三个氢键。如图所示：如图所示：第12页/共30页(2)(2)立体结构立体结构规则的双螺旋：规则的双螺旋：两条链反向平行；两条链反向平行；脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧；脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧；碱基排列在内侧，且遵循碱基互补配对原则。碱基排列在内侧，且遵循碱基互补配对原则。如图所示：如图所示：第13页/共30页【警示钟警示钟】理解理解DNADNA分子结构的三点误区分子结构的三点误区(1)(1)磷酸与脱氧核糖之间连接的化学键并不都是磷酸二酯键，如磷酸与脱氧核糖之间连接的化学键并不都是磷酸二酯键，如一个脱氧核苷酸内脱氧

5、核糖与磷酸之间的化学键。一个脱氧核苷酸内脱氧核糖与磷酸之间的化学键。(2)(2)在脱氧核苷酸链中，并不是每个磷酸都与两个脱氧核糖相连，在脱氧核苷酸链中，并不是每个磷酸都与两个脱氧核糖相连，如链的一端游离的磷酸只与一个脱氧核糖相连。如链的一端游离的磷酸只与一个脱氧核糖相连。(3)(3)并不是所有的并不是所有的DNADNA分子中，分子中，A=TA=T、G=CG=C；有的；有的DNADNA分子是单链。分子是单链。第14页/共30页【典例训练1 1】(2012(2012临沂高一检测) )下图为某同学在学习DNADNA的结构后，画的含有两个碱基对的DNADNA片段( (其中代表磷酸) )。下列为几位同学

6、对此图的评价，其中正确的是( )( )A.A.甲说：该图没有什么物质和结构上的错误B.B.乙说：该图有一处错误，就是U U应改为T TC.C.丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖D.D.丁说：如果说他画的是RNARNA双链，则该图就是正确的第15页/共30页【解析解析】选选C C。图中有三处错误。错误一：组成。图中有三处错误。错误一：组成DNADNA的五的五碳糖应该是脱氧核糖，所以图中的核糖改为脱氧核糖；碳糖应该是脱氧核糖，所以图中的核糖改为脱氧核糖；错误二：碱基为错误二：碱基为A A、T T、G G、C C四种，其中图中的四种，其中图中的U U改为改为T T；错误三：单链中脱氧核苷酸

7、之间的连接方式不应该在磷错误三：单链中脱氧核苷酸之间的连接方式不应该在磷酸与磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成的。酸与磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成的。第16页/共30页【变式备选1 1】(2012(2012厦门高一检测) )如图是DNADNA分子的局部组成示意图，图中有多少种碱基和多少个游离磷酸？( )( )A.2A.2、2 B.42 B.4、4 C.44 C.4、2 D.22 D.2、4 4A第17页/共30页2.DNA2.DNA分子的特性（1 1）稳定性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。通过氢键形成碱基对，连接两条长链进一步增强DNADNA的稳定性

8、。（2 2）多样性一个最短的DNADNA分子也有4 0004 000个碱基对，可能的排列方式就有4 44 0004 000种。（3 3）特异性不同的生物，DNADNA中碱基对的数量和排列顺序不同。第18页/共30页DNADNA的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DNADNA的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DNADNA分子的结构具有多样性, ,稳定性和特异性。第19页/共30页DNADNA分子中碱基的计算规律碱基互补配对原则：A A配T T，G G配C C。1.DNA 1.DNA 双链为研究对象时碱基数量的关系(1)A

9、(1)A、T T、G G、C C的关系：A=TA=T，G=CG=C。(2)(2)非互补链碱基和之比：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1。结论：DNADNA中非互补碱基之和总相等。第20页/共30页(3)(3)互补碱基和之比：(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)不是定值。(4)(4)碱基比例与DNADNA分子的共性和特异性：共性的体现是(1)(1)和(2)(2)中的配对碱基相等，DNADNA中非互补碱基之和总相等。特异性的体现是(3)(3)中的比值是不确定的。第21页/共30页2 2. DNA单链为研究对象时碱基数量的关系

10、( (如上图) )(1)A(1)A1 1=T=T2 2，G G1 1=C=C2 2，C C1 1=G=G2 2，T T1 1=A=A2 2。(2)(2)若1 1链中(A(A1 1+G+G1 1)/(T)/(T1 1+C+C1 1)=m)=m，由(1)(1)中的碱基关系推断，则2 2链中(A(A2 2+G+G2 2)/(T)/(T2 2+C+C2 2)=1/m)=1/m。结论：两链间非互补碱基和之比互为倒数。第22页/共30页3. 3. DNA双链和单链中碱基数量的联系( (如上图) )(1)(1)若在双链中(A+T)/(G+C)=n(A+T)/(G+C)=n，则在1 1链中(A(A1 1+T+

11、T1 1)/(G)/(G1 1+C+C1 1)=n)=n， 2 2链中(A(A2 2+T+T2 2)/(G)/(G2 2+C+C2 2)=n)=n。结论：在同一DNA中，双链和单链中互补碱基和之比相等。(2)(2)若1 1链中A A1 1占的比例为X X1 1,2,2链中A A2 2占的比例为X X2 2，则整个DNA分子中A A占的比例为(X(X1 1+X+X2 2)/2)/2。结论：某碱基占双链DNA碱基总数的百分比数等于相应碱基占相应单链比值和的一半。第23页/共30页【方法台方法台】解答碱基计算题目的三个步骤解答碱基计算题目的三个步骤第一步：搞清题中所给出的碱基数或碱基数的和是占单第一

12、步：搞清题中所给出的碱基数或碱基数的和是占单链的比例还是双链的比例，所求的是占整个链的比例还是双链的比例，所求的是占整个DNADNA分子的比分子的比例还是占其中一条链的比例。例还是占其中一条链的比例。第二步：画出一个第二步：画出一个DNADNA分子模式图，并在图中标出已知和分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及有关规律进行计算。第三步：根据碱基互补配对原则及有关规律进行计算。第24页/共30页1 1已知1 1个DNADNA分子中有1 8001 800个碱基对，其中胞嘧啶有1 0001 000个，这个DNADNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤

13、的数目分别是（ ）A.1 800A.1 800个和800800个 B.1 800B.1 800个和l 800l 800个C.3 600C.3 600个和800800个 D.3 600D.3 600个和3 6003 600个C C第25页/共30页2.2.若DNADNA分子的一条链中（A+TA+T）/ /（C+GC+G）=a=a，则其互补链中该比值为（）A.aA.a B.1/a C.1 B.1/a C.1 D.1-1/a D.1-1/aA A3.3.组成DNADNA的碱基只有4 4种，4 4种碱基的配对方式只有2 2种，但DNADNA分子具有多样性和特异性，主要原因是( () )A.DNAA.D

14、NA分子是高分子化合物B.B.脱氧核糖结构不同C.C.磷酸的排列方式不同D.D.碱基对的排列顺序不同，碱基数目很多D D第26页/共30页4.4.一个双链DNADNA分子的鸟嘌呤占整个DNADNA分子碱基的27%27%，其中一条链上的腺嘌呤占这条链碱基的2828，那么，另一条链上的腺嘌呤占整个DNADNA分子碱基的比例是( () )A A9 9 B B1818% C C23% D23% D24%24%第27页/共30页【解析解析】选选A A。本题主要考查对碱基互补配对原则的理解。本题主要考查对碱基互补配对原则的理解。根据题意，鸟嘌呤占整个根据题意，鸟嘌呤占整个DNADNA分子碱基的分子碱基的2

15、7%27%，因此鸟嘌呤与，因此鸟嘌呤与胞嘧啶之和占碱基总数的胞嘧啶之和占碱基总数的5454，腺嘌呤和胸腺嘧啶占，腺嘌呤和胸腺嘧啶占46%46%。在一条链中，腺嘌呤占这条链的在一条链中，腺嘌呤占这条链的2828，因此胸腺嘧啶占该链，因此胸腺嘧啶占该链碱基的碱基的18%(46%-28%)18%(46%-28%)，则在另一条链中，腺嘌呤占该链碱基，则在另一条链中，腺嘌呤占该链碱基总数的总数的1818，而整个，而整个DNADNA分子的碱基数等于一条链碱基数的分子的碱基数等于一条链碱基数的2 2倍，故另一条链上的腺嘌呤占整个倍，故另一条链上的腺嘌呤占整个DNADNA分子碱基的比例为分子碱基的比例为9%9%。第28页/共30页5 5下面是DNADNA的分子结构