生物②必修DNA分子的结构

生物②必修DNA分子的结构第1页/共27页

这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。

1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson，1928—）和英国科学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。回眸历史第2页/共27页1、双螺旋模型的提出者：美国科学家沃森和英国科学家克里克2、构建依据：①DNA是由含4种脱氧核苷酸的长链构成的②威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱—DNA双螺旋结构③查哥夫提供的信息—DNA双螺旋结构第3页/共27页3、构建历程

DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的沃森和克里克推算出DNA成双螺旋碱基位于螺旋外部的双螺旋和三螺旋结构重新构建磷酸—核糖骨架在外部，碱基在内部，相同碱基配对改变碱基配对方式，A与T,G与C当时科学界认识DNA衍射图谱被否定违反化学规律被抛弃查哥夫提供信息第4页/共27页二﹑DNA分子的结构第5页/共27页一.DNA的基本单位－脱氧核苷酸1’2’3’4’含Ｎ碱基脱氧核糖磷酸5’AGCT化学元素组成：CHONP第6页/共27页腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类(4种)A脱氧核糖磷酸G脱氧核糖磷酸C脱氧核糖磷酸T脱氧核糖磷酸第7页/共27页PPPPATCGP41352oP413520PPACTG磷酸脱氧核糖反向平行含氮碱基返回DNA的平面结构第8页/共27页1、碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？

这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的。第9页/共27页2.为什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？(2)A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，使DNA的结构更加稳定.(1)A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量返回第10页/共27页第11页/共27页3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？2、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？1、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？思考下一页第12页/共27页三、DNA分子的特点：②多样性：一个DNA分子有n个碱基对，可能的排列方式就有4n种。③特异性：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。①稳定性：ＤＮＡ中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的原则不变。（即结构的稳定性）不同DNA分子碱基对数目、排列顺序千变万化。特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。下一页第13页/共27页★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,稳定性和特异性小结★碱基互补配对原则的应用第14页/共27页DNA来源ATGC(A+T)/(G+C)大肠杆菌25.424.824.125.71.01小麦24.828.023.222.71.15鼠24.125.621.922.81.11猪肝25.729.720.520.51.36猪胸腺26.828.920.420.71.36猪脾28.029.220.420.81.36酵母23.232.918.717.51.54不同来源DNA四种碱基的摩尔比例关系根据上表，你会得出什么样的结论？思考第15页/共27页（1）同一生物的不同组织的DNA碱基组成比例相同；（2）几乎所有生物的DNA，腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。（3）不同生物的DNA碱基组成比例不同，表现为A+T/G+C的比值不同。奥地利著名生物化学家查哥夫研究成果：返回第16页/共27页碱基对另一碱基对

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。ATGC氢键第17页/共27页DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构下一页下一页第18页/共27页沃森和克里克：ＤＮＡ分子的规则的双螺旋结构3.4nm2nm0.34nm第19页/共27页AAATTTGGGGCCCATC

你知道右图ＤＮＡ结构中的哪个结构是稳定不变的哪个结构是千变万化的？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。？第20页/共27页AAATTTGGGGCCCATC（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。DNA分子的结构特点第21页/共27页AAATTTGGGGCCCATC（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。DNA分子的结构特点第22页/共27页AAATTTGGGGCCCATC（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结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。DNA分子的结构特点返回第23页/共27页三、制作DNA双螺旋结构模型第24页/共27页

注意事项１、制作磷酸脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时,须注意各分子的大小比例。２、磷酸脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。３、制作两条长链是，注意每条链上碱基总数要一致．碱基对间应