分子的結(jié)構(gòu) (2)

1、關(guān)于分子的結(jié)構(gòu) (2)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共34頁中關(guān)村高科技園區(qū)中關(guān)村高科技園區(qū)DNADNA雕塑雕塑 雅典奧運會開幕式雅典奧運會開幕式經(jīng)典場景經(jīng)典場景現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共34頁DNA的空間結(jié)構(gòu)以超高分辨率掃描式電以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的子顯微鏡拍到的DNADNA照照片。片。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁，共34頁放大DNADNA的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)從圖中可見從圖中可見DNA具有規(guī)則具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)構(gòu)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共34頁脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基磷酸磷酸1 1、構(gòu)成的化學(xué)元素有幾種？、構(gòu)成的化學(xué)元素有幾種？ _。組成組成DNADNA的基本單位是：的基本單位是

2、：_。脫氧核苷酸脫氧核苷酸C C、HH、OO、NN、P P脫氧核苷酸脫氧核苷酸一、一、DNADNA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)ATCG活動一：組裝脫氧核苷酸活動一：組裝脫氧核苷酸OHO13452現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁，共34頁AGCT脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸2.2.脫氧核苷酸的種類脫氧核苷酸的種類現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁，共34頁ATGCATGCATGC活動二：組裝一條脫氧核苷酸鏈活動二：組裝一條脫氧核苷酸鏈思考：上一個脫氧核苷酸與下一個脫氧核苷酸是怎樣思考：上一個脫氧核苷酸與下一個脫氧核苷酸是怎樣連接的？連接的？通過磷酸二酯鍵連接通過磷酸二酯鍵連接磷酸二

3、酯鍵磷酸二酯鍵現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共34頁年美國科學(xué)家年美國科學(xué)家沃森沃森（atson)atson)和和 英國科學(xué)家英國科學(xué)家克里克克里克（rick)rick)提出提出分子的分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。模型。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共34頁AGCTATGC現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共34頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共34頁DNADNA的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共34頁五種元素：五種元素：四種堿基：四種堿基：三種物質(zhì)：三種物質(zhì)：兩條長鏈：兩條長鏈：一種螺旋：一種螺旋： C C、H H、O O、N N、P P A A、G G、C C、T T，相應(yīng)的四種脫氧核苷酸，相應(yīng)的四種脫氧核苷酸 磷酸、脫

4、氧核糖、含氮堿基磷酸、脫氧核糖、含氮堿基 兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA的結(jié)構(gòu)和組成可用的結(jié)構(gòu)和組成可用“五四三二一五四三二一”表示表示 分別表示的是什么？分別表示的是什么？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共34頁3 3、DNADNA中的堿基是靠什么連接起來的？遵循什中的堿基是靠什么連接起來的？遵循什么原則？么原則？2 2、DNADNA分子外側(cè)排列的是什么？內(nèi)側(cè)排列的是什分子外側(cè)排列的是什么？內(nèi)側(cè)排列的是什么？磷酸和脫氧核糖的排列有什么規(guī)律？哪一么？磷酸和脫氧核糖的排列有什么規(guī)律？哪一部分是部分是DNADNA的基本骨架？的基本骨架？1 1、D

5、NADNA具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？它是由幾條鏈構(gòu)具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？它是由幾條鏈構(gòu)成的？兩條鏈的方向如何？成的？兩條鏈的方向如何？閱讀教材閱讀教材49頁，思考：頁，思考：探究活動1：DNA分子的結(jié)構(gòu)特點現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共34頁AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條反向反向平行的脫氧核苷酸長平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分子的結(jié)構(gòu)特點5335現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共34頁“反向平行反向平行”怎么理解？怎么理解？APGPCPTPAPGPCPTP5335現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共34頁AAATTTGGGGCCCATC（1）D

6、NA分子是由兩條分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成側(cè)，構(gòu)成基本骨架基本骨架；堿基在；堿基在內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分子的結(jié)構(gòu)特點現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁，共34頁堿基對堿基對另一堿基對另一堿基對 嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基堿基對對，且，且A A只和只和T T配對、配對、C C只和只和G G配對，這種堿基之配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系就叫做間的一一對應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補配對原則堿基互補配

7、對原則。ATGC氫鍵氫鍵現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁，共34頁AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成構(gòu)成基本骨架基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過）兩條鏈上的堿基通過氫鍵氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對，連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循且遵循堿基互補配對原則堿基互補配對原則。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分子的結(jié)構(gòu)特點現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁，共34頁AAATTTGGGGCCCATC兩條長

8、鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。探究活動探究活動2 2DNADNA分子的特性分子的特性思考：不同思考：不同DNADNA分分子兩條長鏈上的子兩條長鏈上的什么結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定什么結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的？不變的？長鏈中的什么結(jié)構(gòu)長鏈中的什么結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的。是千變?nèi)f化的。穩(wěn)定性穩(wěn)定性多樣性多樣性現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁，共34頁3、特異性：、特異性： 特定的特定的DNADNA分子具有分子具有特定的堿基排列順序特定的堿基排列順序。 DNADNA分子中的堿基對排列順序就代表了分子中的堿基對排列順序就代表了遺傳信息遺傳信息. .思考題：思考題：DNADNA是遺傳物質(zhì)，

9、儲存著大量的遺傳信息，那是遺傳物質(zhì)，儲存著大量的遺傳信息，那么么DNADNA是通過什么儲存大量的遺傳信息？是通過什么儲存大量的遺傳信息？答：答：DNADNA通過堿基對的排列順序（即為脫氧核苷酸通過堿基對的排列順序（即為脫氧核苷酸的排列順序）儲存大量的遺傳信息的排列順序）儲存大量的遺傳信息不同的生物，堿基對的數(shù)目可能相同，但堿基對的排不同的生物，堿基對的數(shù)目可能相同，但堿基對的排列順序肯定不同。列順序肯定不同。 思考：每個思考：每個DNADNA分子各自的堿基排列順序是分子各自的堿基排列順序是特定的嗎？特定的嗎？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁，共34頁DNA化學(xué)組成化學(xué)組成DNADNA的雙螺的雙螺旋結(jié)構(gòu)旋結(jié)

10、構(gòu)基本單位基本單位脫氧核苷酸脫氧核苷酸4種種元素組成：元素組成：C、H、O、N、PDNADNA分子的特性：穩(wěn)定性、多樣性和特異性分子的特性：穩(wěn)定性、多樣性和特異性由兩條由兩條反向平行反向平行的的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。外側(cè)外側(cè)由由脫氧核糖和磷酸交替連接脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨構(gòu)成基本骨架架 ， 堿基堿基排列在排列在內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)。DNADNA分子分子兩條鏈上的堿基兩條鏈上的堿基通過通過氫鍵氫鍵連接成連接成堿堿基對基對。且遵循。且遵循堿基互補配對原則堿基互補配對原則現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁，共34頁12345678109GTCA10. 一條脫氧核苷酸鏈的片一條脫氧核苷酸鏈

11、的片段段【課堂反饋課堂反饋】1下面是下面是DNA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110的名稱。的名稱。1. 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. 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸8. 堿基對堿基對9. 氫鍵氫鍵現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁，共34頁50也可以寫成以下形式：也可以寫成以下形式：A + GT C1（ ）（ ）（ ）（ ）規(guī)律概括：在規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個非互補堿基之雙鏈中，任意兩個非互補堿基之和和 ，并為堿基總數(shù)的，并為堿基總數(shù)的 。A+T+C+GA+T+C+GA + C T +

12、 GA + C T + G相等相等50你能根據(jù)堿基互補配對原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)你能根據(jù)堿基互補配對原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律。后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律。拓展題：A + GT C= A A T T ，G G C C A+GA+GT+C =A+C =T+G =50%T+C =A+C =T+G =50%（ ）（ ）=（互補的堿基數(shù)相等）（互補的堿基數(shù)相等）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁，共34頁設(shè)設(shè)DNADNA一條鏈為一條鏈為1 1鏈，互補鏈為鏈，互補鏈為2 2鏈。根據(jù)堿基互補配鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知：對原則可知

13、：A A1 1=T=T2 2 ， A A2 2=T=T1 1， G G1 1 = C = C2 2 ， G G2 2 =C =C1 1。則在則在DNADNA雙鏈中：雙鏈中： A = T A = T ， G = CG = C可引申為：可引申為：嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1或或A+G/A+T+G+C=50%A+G/A+T+G+C=50%或或A%=50%-G%A%=50%-G%A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA雙鏈雙鏈

14、例題例題1 1、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子中，分子中，G G占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因為因為DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，所以，A=50%23%=27%A=50%23%=27%規(guī)律總結(jié)：規(guī)律總結(jié)：思考：在雙鏈思考：在雙鏈DNADNA分子中，堿基之間有哪分子中，堿基之間有哪些等量關(guān)系？些等量關(guān)系？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁，共34頁雙鏈雙鏈DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任何一條鏈的等于其中任何一條鏈的A+T/G+CA+T/G+C。A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1G G1 1+C+C

15、1 1A A2 2 +T +T2 2G G2 2 +C +C2 2= = =雙鏈雙鏈DNADNA分子中，非互補的兩條鏈中分子中，非互補的兩條鏈中A+G/T+CA+G/T+C互為互為倒數(shù)。倒數(shù)。在在DNADNA分子中，分子中，A+G/C+T=1A+G/C+T=1A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA雙鏈雙鏈A A1 1+G+G1 1T T1 1 +C +C1 1 = a= aT T2 2 +C +C2 2A A2 2 +G +G2 2 = 1/a= 1/a例題例題2 2、在、在DNADNA的一個單鏈中，的一個單鏈中，

16、A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個上述比例在其互補鏈和整個DNADNA分子中分別是分子中分別是多少？多少？2.5 1 ; 2.5 1 ; =n n互補的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等互補的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁，共34頁A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA雙雙鏈鏈雙鏈雙鏈DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整個占整個DNADNA分子堿基總數(shù)的百分比等于分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中其中任何一條鏈中A+TA+T占該鏈堿基總數(shù)的

17、百分比，其中任何占該鏈堿基總數(shù)的百分比，其中任何一條鏈一條鏈A+TA+T是整個是整個DNADNA分子分子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+CA A1 1 +T +T1 1 +G +G1 1 +C +C1 1A A1 1 +T +T1 1= =A A2 2 +T +T2 2 +G +G2 2 +C+C2 2A A2 2 +T +T2 2= =A A1 1 +T +T1 1（A+TA+T）1 12 2= = =A A2 2 +T +T2 2（G+CG+C）1 12 2GG1 1 +C +C1 1GG2 2 +C +C2 2= = =例題例題3 3、某雙鏈、某雙鏈DN

18、ADNA分子中，分子中，A A與與T T之和占整個之和占整個DNADNA堿基總數(shù)的堿基總數(shù)的54%54%，其中一條鏈上，其中一條鏈上G G占該鏈堿基總占該鏈堿基總數(shù)的數(shù)的22%22%。求另一條鏈上。求另一條鏈上G G占其所在鏈堿基總數(shù)占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。的百分含量。A AT=54% G+C=46% T=54% G+C=46% 24%24%現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁，共34頁C2已知已知1個個DNA分子中有分子中有1800個堿基對，其中胞嘧啶個堿基對，其中胞嘧啶有有1000個，這個個，這個DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（目和腺嘌呤的數(shù)目

19、分別是（ ） A 1800個和個和800個個 B 1800個和個和l800個個 C 3600個和個和800個個 D 3600個和個和3600個個【課堂反饋課堂反饋】現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁，共34頁2.2.某某DNADNA分子的一條單鏈中分子的一條單鏈中,A,A占占2020,T,T占占3030，則該則該DNADNA分子中的分子中的C C占全部堿基的（占全部堿基的（ ）。）。25%1.DNA1.DNA一條鏈中（一條鏈中（A+GA+G）/ /（T+CT+C）0.40.4，上述比在其，上述比在其互補鏈和整個互補鏈和整個DNADNA分子中分別是分子中分別是( ),( ).( ),( ). 2.51練習(xí)練

20、習(xí)解析解析:一條鏈上一條鏈上A占占20,T占占30，則，則 A+T占占50%,C+G占占=50%;整個分子中該比值整個分子中該比值= 50%, 而而C=G,故故C占占25%.3.3.雙鏈雙鏈DNADNA分子中，分子中，G G占堿基總數(shù)的占堿基總數(shù)的3838，其中一條，其中一條鏈中的鏈中的T T占堿基總數(shù)的占堿基總數(shù)的5 5，那么另一條鏈中的，那么另一條鏈中的T T占占堿基總數(shù)的（堿基總數(shù)的（ ）。）。7%解析解析:雙鏈雙鏈DNA分子中，分子中，G占堿基總數(shù)的占堿基總數(shù)的38， C占占38%, A、T各占各占12%；一條鏈上；一條鏈上T占堿基總數(shù)的占堿基總數(shù)的5，另一條鏈上，另一條鏈上T占占堿基

21、總數(shù)的堿基總數(shù)的12% -5%=7%?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁，共34頁26% 24%解析解析:一個一個DNA分子中，分子中，G和和C之和占全部堿基數(shù)的之和占全部堿基數(shù)的46， A和和T之和占全部堿基數(shù)的之和占全部堿基數(shù)的54%； 每一條單鏈中每一條單鏈中G和和C之和占全部堿基數(shù)的之和占全部堿基數(shù)的46， A和和T之和占全部堿基數(shù)的之和占全部堿基數(shù)的54%，而一條單鏈中，而一條單鏈中，A和和C分分別占該單鏈的別占該單鏈的28和和22，則，則G占該單鏈的占該單鏈的46%-22%=24%， T占該單鏈的占該單鏈的54%-28%=26%，則該，則該DNA分分子的另一條單鏈中，子的另一條單鏈中，A和和C

22、分別占這一單鏈的百分比是分別占這一單鏈的百分比是26%、 24%。4.一個一個DNA分子中，分子中，G和和C之和占全部堿基數(shù)的之和占全部堿基數(shù)的46，該，該DNA分子的一條單鏈中，分子的一條單鏈中，A和和C分別占該分別占該單鏈的單鏈的28和和22，則該，則該DNA分子的另一條單鏈中，分子的另一條單鏈中，A和和C分別占這一單鏈的百分比是多少？分別占這一單鏈的百分比是多少？ 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁，共34頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁，共34頁資料資料1 1：2020世紀(jì)初，科學(xué)家認(rèn)識到：組成世紀(jì)初，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNADNA分子的基本單位分子的基本單位是脫氧核苷酸，它是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分是脫氧核苷酸，它是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基組成。子含氮堿基組成。與與DNA模型構(gòu)建的相關(guān)資料模型構(gòu)建的相關(guān)資料12345現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁，共34頁資料資料3：沃森和克里克根據(jù)富蘭克林：沃森和克里克根據(jù)富蘭克林的的DNA照片，認(rèn)定照片，認(rèn)定DNA具有雙鏈螺具有雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)。旋結(jié)構(gòu)。資料資料4：威爾金斯和富蘭克林通過照片威爾金斯