DNA分子的結(jié)構(gòu)(公開課精品課件)

1、第第2節(jié)節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)資料資料1：20世紀(jì)世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分子的分子的基本單位是基本單位是 。脫氧核苷酸脫氧核苷酸1分子磷酸分子磷酸1分子脫氧核糖分子脫氧核糖1分子含氮堿基分子含氮堿基一、一、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1分子脫氧核苷酸分子脫氧核苷酸 = + + 【模型建構(gòu)模型建構(gòu)1】: 脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿堿 基基A GC T磷酸磷酸脫氧脫氧核糖核糖ACT腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸G脫氧核苷酸的種類

2、脫氧核苷酸的種類資料資料1：20世紀(jì)世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分子的分子的基本單位是基本單位是 。脫氧核苷酸脫氧核苷酸資料資料2：DNA是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈。是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈?！灸Ｐ徒?gòu)模型建構(gòu)2】一條脫氧核苷酸鏈一條脫氧核苷酸鏈一、一、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建 每相鄰兩個脫氧核苷酸之間通過形成3,5-磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵連接，多個脫氧核苷酸形成一條長鏈。資料資料1：20世紀(jì)世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分分子的基本單位是子的基本單位是 。脫氧核苷酸脫氧核苷酸資料資料

3、2：DNA是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈。是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈。資料資料3： 1951年，英國科學(xué)家年，英國科學(xué)家(威爾金斯和富蘭克林威爾金斯和富蘭克林)提供了提供了DNA的的X射線衍射圖譜射線衍射圖譜 ,表明表明DNA分子呈分子呈_。一、一、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)資料資料4 4：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出得出： 腺嘌呤（腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鳥嘌呤（，鳥嘌呤（G）的量總）的量總是等于胞嘧啶（是等于胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)?！?/p>

4、模型建構(gòu)模型建構(gòu)3】DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，A與與T、G與與C配對配對資料資料五：五：19531953年，兩位年輕科學(xué)家：美年，兩位年輕科學(xué)家：美國的國的J.D.Watson J.D.Watson ( (沃森沃森 2 24 4歲歲) )和英國和英國的的F.CrickF.Crick( (克里克克里克 3636歲歲）以以威爾金威爾金斯斯和和富蘭克林富蘭克林的的DNADNA晶體晶體X X射線衍射圖射線衍射圖譜以及譜以及查哥夫查哥夫的當(dāng)量定律為基礎(chǔ)，在的當(dāng)量定律為基礎(chǔ)，在naturenature上發(fā)表了論文核酸的分上發(fā)表了論文核酸的分子結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu)-脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模脫氧核糖核酸

5、的一個結(jié)構(gòu)模型，引起極大的轟動。型，引起極大的轟動。AGCTATGC1 1、DNADNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？構(gòu)？2反向平行反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 請同學(xué)們制作請同學(xué)們制作DNA分子雙螺旋分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)模型?！菊n堂反饋課堂反饋】1 1下面是下面是DNADNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說出圖中的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說出圖中1 11010的的名稱。名稱。 12345678109GTCA1. 胞嘧啶胞嘧啶 2. 腺嘌呤腺嘌呤3. 鳥嘌呤鳥嘌呤 4. 胸腺嘧啶胸腺嘧啶5. 脫氧核糖脫氧核糖6. 磷酸磷酸7. 胸腺嘧啶脫氧核苷

6、酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸8. 堿基對堿基對9. 氫鍵氫鍵10. 一條脫氧核苷酸鏈一條脫氧核苷酸鏈的片段的片段堿基對的排列順序不同堿基對的排列順序不同堿基對的排列順序中堿基對的排列順序中【思考思考】1 1、比較不同組的、比較不同組的DNADNA模型有什么不同？模型有什么不同？2 2、DNADNA中的遺傳信息蘊藏在哪兒中的遺傳信息蘊藏在哪兒? ?3 3、堿基對數(shù)量（、堿基對數(shù)量（n n）和堿基對排列方式）和堿基對排列方式的關(guān)系的關(guān)系? ?4n (n代表堿基對數(shù)代表堿基對數(shù)) 1、DNA分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)DNA分子是有分子是有 條鏈組成，條鏈組成， 盤旋盤旋成成 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)交替

7、連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；成基本骨架； 排列在內(nèi)側(cè)。排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過堿基通過 連接成堿基對，并遵循連接成堿基對，并遵循 原則原則反向平行反向平行雙螺旋雙螺旋脫氧核糖和磷酸脫氧核糖和磷酸堿基對堿基對氫鍵氫鍵堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對2二、二、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的分析雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的分析（A A與與T T、C C與與G G配對）。配對）。AP脫氧脫氧核糖核糖GP脫氧脫氧核糖核糖CP脫氧脫氧核糖核糖TP脫氧脫氧核糖核糖與五碳糖相連的堿基與五碳糖相連的堿基主干：主干：磷酸、五碳糖交磷酸、五碳糖交互排列構(gòu)成，互排列構(gòu)成，穩(wěn)定不變穩(wěn)定不變側(cè)支：側(cè)支：脫氧核苷酸鏈：磷酸二磷酸二酯鍵酯鍵返回脫

8、氧脫氧核糖核糖TPCP脫氧脫氧核糖核糖GP脫氧脫氧核糖核糖AP脫氧脫氧核糖核糖A TG C堿基互補(bǔ)堿基互補(bǔ)配對原則配對原則AP脫氧脫氧核糖核糖GP脫氧脫氧核糖核糖CP脫氧脫氧核糖核糖TP脫氧脫氧核糖核糖氫鍵氫鍵堿基對堿基對2.DNA分子的結(jié)構(gòu)特性分子的結(jié)構(gòu)特性（2 2）多樣性：）多樣性：堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNADNA分子的多樣性。分子的多樣性。在生物體內(nèi)，一個最短在生物體內(nèi)，一個最短DNA分子也大約有分子也大約有4000個個堿基對堿基對，請同，請同學(xué)們計算學(xué)們計算DNA分子有多少種？分子有多少種？4 種種4000（3 3）特異性）特異性堿基對的

9、特定排列順序堿基對的特定排列順序, ,又構(gòu)成了每一個又構(gòu)成了每一個DNADNA分子的特異性分子的特異性（1 1）穩(wěn)定性）穩(wěn)定性。雙鏈雙鏈DNA分子中：分子中：可表示為：可表示為：( 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%任意兩個不互補(bǔ)堿基之和任意兩個不互補(bǔ)堿基之和且各占且各占DNA總堿基數(shù)的總堿基數(shù)的 A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2利用堿基互補(bǔ)配原則的計算規(guī)律利用堿基互補(bǔ)配原則的計算規(guī)律1 1、在一條雙鏈、在一條雙鏈DNADNA分子中，腺嘌呤占分子中，腺嘌呤占3

10、5%35%，它，它所含的胞嘧啶應(yīng)占（所含的胞嘧啶應(yīng)占（ ） A A、 15% B15% B、 30% 30% C C 、35% D 35% D 、70%70%2 2、在雙鏈、在雙鏈DNADNA中有鳥嘌呤中有鳥嘌呤P P個，占全部堿基的個，占全部堿基的比例為比例為N / M N / M （MM2N2N），），則該則該DNADNA分子中腺分子中腺嘌呤的數(shù)目是（嘌呤的數(shù)目是（ ） A A 、 P BP B、（、（PM / NPM / N） + P + P C C、（、（PM / 2NPM / 2N）P D P D 、 PM / 2NPM / 2NAC雙鏈雙鏈DNA分子中分子中A+T/G+C等于其等于

11、其中任何一條鏈的中任何一條鏈的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 2在在DNA分子中一條鏈中分子中一條鏈中A+T的和占該的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中鏈堿基比率等于另一條鏈中A+T的和占的和占該鏈堿基比率，還等于雙鏈該鏈堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中分子中A+T的和占整個的和占整個DNA分子的堿基比率。分子的堿基比率。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=3 3、某雙鏈、某雙鏈DNA

12、DNA片段中，片段中，A A占占23%23%，其中一條，其中一條鏈中的鏈中的C C占該單鏈的占該單鏈的24%24%，問另一條鏈中的，問另一條鏈中的C C占多少？占多少？30%兩條鏈中兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。即兩不互補(bǔ)堿基互為倒數(shù)。即兩不互補(bǔ)堿基之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一 比值的倒數(shù)比值的倒數(shù).T 1 +C 1=nA1+G 1不同生物的不同生物的DNADNA分子中，其互補(bǔ)配對的堿基之和分子中，其互補(bǔ)配對的堿基之和的比值不同，代表了每種生物的比值不同，代表了每種生物DNADNA分子的分子的特異性特異性。 u（A+C）：（：（T+G）=1不能反映種間差異。不

13、能反映種間差異。u（A+T）：（）：（C+G）不同生物一般不同，）不同生物一般不同， 反映種間差異。反映種間差異。1nA 2+G 2T 2 +C2=4 4、在、在DNADNA的一個單鏈中，的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個述比例在其互補(bǔ)鏈和整個DNADNA分子中分別是多分子中分別是多少？少？5 5若若DNADNA的一個單鏈中，的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個述比例在其互補(bǔ)鏈和整個DNADNA分子中分別是多分子中分別是多少？少？2.5 12.5 10.4 0.4 0.40.46 6、構(gòu)成

14、雙鏈、構(gòu)成雙鏈DNADNA分子的四種堿基之間的關(guān)分子的四種堿基之間的關(guān)系，下列哪項因物種而異（系，下列哪項因物種而異（ ） A、（、（A+C）/（T+G） B、（、（A+G）/（T+C） C、（、（A+T）/（G+C） D、 A/T或或G/CC： 1、 某雙鏈某雙鏈DNA分子中，（分子中，（A+T）/（G+C）=1.5則它的則它的C占全部堿基的：占全部堿基的： A.20% B.25% C. 30% D.35%2、某、某DNA分子的堿基中，分子的堿基中，G的分子數(shù)占的分子數(shù)占22%，那么那么T的分子數(shù)占（的分子數(shù)占（ ） A、11% B、22% C、28% D、44%解析：解析：GT50%，T5

15、0%22%28% C3、測的、測的DNA分子一條單鏈中（分子一條單鏈中（A+T）/（G+C） =0.7，在整個在整個DNA分子中這種比例是分子中這種比例是 A.1.43 B. 0.7 C. 0.5 D0.3B 4、 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，且在數(shù)量上根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，且在數(shù)量上C=A，那么下列的四個式子中，正確的是那么下列的四個式子中，正確的是 A.（C+T ） / （ G+A ） =1 B. （ A+C ） / （ T+G ）=1 C. （ G+C ） / （ A+T ） =1 D. （ T+A ） / （ C+G ） =1A5、若、若DNA分子的分子的一條一條鏈中鏈中(AT)/(CG)=

16、a，則和該則和該DNA單鏈互補(bǔ)的單鏈片段中單鏈互補(bǔ)的單鏈片段中 (AT)/(CG)的比值為的比值為 Aa B1/a C1 D1-1/a6、一段多核苷酸鏈中的堿基組成為：一段多核苷酸鏈中的堿基組成為：35的的A、20的的C、35的的G、10的的T。它它是一段是一段 A雙鏈雙鏈DNA B單鏈單鏈DNA C雙鏈雙鏈RNA D單鏈單鏈RNA AB7 7、有兩對通過氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它、有兩對通過氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)有的結(jié)構(gòu)有1 1個腺嘌呤，個腺嘌呤，1 1個胞嘧啶，則它的其它組個胞嘧啶，則它的其它組成應(yīng)是成應(yīng)是 ( )( ) A A3 3個磷酸、個磷酸、3 3個脫氧核糖、個脫氧核糖、1 1個胸腺嘧啶、個胸腺嘧啶、1 1個鳥個鳥嘌呤嘌呤 B B2 2個磷酸、個磷酸、2 2個脫氧核糖和個脫氧核糖和1 1個