2022-2023学年浙科版（2019）必修二 3.2 遗传信息编码在DNA分子上- 课件（25张）

生物（浙科版）高中生物必修二第三章遗传的分子基础第2节遗传信息编码在DNA分子上科学家的实验研究提示了染色体是遗传物质的载体，DNA是主要的遗传物质。作为主要遗传物质的DNA，在分子结构和生物合成的方式上，满足了遗传物质多样化和基本恒定的双重要求。DNA是如何存储遗传信息的呢？第二节遗传信息编码在DNA分子上DNA双螺旋结构1卡伽夫法则2孟德尔:发表遗传定律相关论文萨顿假说：遗传因子在染色体上摩尔根:果蝇杂交实验：基因在染色体上“生命的基本特征就是能够储存和传递信息，亦即遗传密码能够代代相传。基因是活细胞的关键组成部分，要懂得什么是生命，就必须知道基因是如何发挥作用的。”——薛定谔《生命是什么？》格里菲思:肺炎双球菌转化实验艾弗里:肺炎双球菌体外转化实验1952年赫尔希和蔡斯：噬菌体侵染实验1866年1903年1910年1928年1944年1869年米歇尔F·Miescher1844-1895（1）研究伤口脓细胞时从白细胞的细胞核中分离出一种他称为“核素”（Nuclein，现称核酸）的化学物质。（2）生殖细胞富含核酸，核酸在各种细胞中广泛存在。（3）细胞分裂前核酸含量会显著增加。米歇尔：首先发现核酸1869年米歇尔：首先发现核酸科塞尔A·Kossel1853-19271901年（1）1885至1901年间：（2）Kossel和他的学生经水解和化学分析确认发现核酸含有戊糖、磷酸、嘌呤和嘧啶。（3）腺嘌呤：Adenine；鸟嘌呤：Guanine（3）胞嘧啶：Cytosine；胸腺嘧啶：Thymine；尿嘧啶：Uracil科塞尔：核酸含有嘌呤和嘧啶科塞尔：1910年诺贝尔生理学与医学奖1869年米歇尔：首先发现核酸1901年科塞尔：核酸含有嘌呤和嘧啶莱文P.A.Levene1869-19401934年1920年：

莱文发现两种不同的核酸，即：DNA和RNA。1934年：

莱文发现核酸可被分解成含有一个嘌呤/嘧啶、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段,这样的组合称为“核苷酸”。莱文：核酸的基本构成单位是核苷酸DNA由4种脱氧核糖核酸构成腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C），胸腺嘧啶（T）一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构含氮碱基磷酸AGCTDNA的基本单位－脱氧核苷酸腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖DNA的基本单位一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构5’端3’端脱氧核苷酸分子如何形成DNA分子单链？磷酸二酯键H2O一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构DNA单链如何形成A:GT:CA:TG:C嘌呤：嘧啶牛1.291.431.041.001.1人1.561.751.001.001.0小麦1.221.181.000.970.99酵母1.671.921.031.201.0母鸡1.451.291.060.910.99沙雷氏菌0.70.70.950.860.9鲱鱼1.431.431.021.021.02不同生物DNA4种碱基比例关系DNA的碱基组成有什么规律？卡伽夫对DNA碱基构成的研究一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构（1）不同生物DNA分子嘌呤与嘧啶的物质的量大致相同。

即A+G=T+C（2）腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的物质的量大致相同；

鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的物质的量大致相同。同种生物不同组织碱基组成有何规律？卡伽夫对DNA碱基构成的研究一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构（1）同种生物不同组织的DNA碱基组成基本相同。（2）同种生物不同组织的DNA嘌呤与嘧啶的物质的量大致相同。即A+G：T+C=1:1查哥夫E.Chargaff1905—2002卡伽夫法则一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构DNA分子中嘌呤和嘧啶的总分子数量相等。DNA分子中的碱基A与T、G与C可能是配对存在的。腺嘌呤A与胸腺嘧啶T数量相等，鸟嘌呤G与胞嘧啶C数量相等沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构DNA

双螺旋结构示意图沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤）一定与T(胸腺嘧啶）配对；G(鸟嘌呤）一定与C(胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。DNA与染色体的关系一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构二、碱基排列顺序编码了遗传信息1.多样性

碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。

每个DNA分子中的碱基对都有特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。3.稳定性DNA分子中的脱氧核糖和磷酸基团交替连接的方式不变，两条链之间碱基互补配对的方式不变。2.特异性人的基因组约含有30亿个碱基对。人的DNA分子有多少种排列组合形式：43,000,000,000三、碱基数目及含量的相关计算设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2

，A2=T1，G1=C2

，

G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C可引申为：①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C即A+G/T+C=1②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%–23%=27%三、碱基数目及含量的相关计算③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。A1+G1T1+C1=aT2+C2A2+G2=1/aA1+C1T1+G1T2+G2A2+C2=

例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.51;A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链练习：1.若一个DNA分子鸟嘌呤占18%，那么这个DNA分子的腺嘌呤比例是

。2.若DNA分子中含有碱基1200个，其中腺嘌呤有280个，那么胞嘧啶的数量有

。32%320三、碱基数目及含量的相关计算④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。A+TA+T+G+CA1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1（A+T）12==A2

+T2A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链

例题3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%（G+C）12G