DNA的分子結構教學

會計學1DNA的分子結構PPT教學課件溫故知新DNA作為遺傳物質具有的特點：1、結構相對穩(wěn)定2、能攜帶遺傳信息3、能夠進行自我復制【問】DNA有什么樣的結構能夠滿足這些功能要求？……第1頁/共36頁雅典奧運會開幕式經典場景第2頁/共36頁第2節(jié)DNA分子的結構第3頁/共36頁探究歷程20世紀40-50年代化學和遺傳學研究取得重大進展：1、DNA的絲狀結構的揭示3、DNA基本單位：2、DNA化學元素組成：C、H、O、N、P脫氧核苷酸含氮堿基：A、T、G、C堿基脫氧核糖磷酸第4頁/共36頁AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類第5頁/共36頁探究歷程【問】已知生物大分子之一的蛋白質螺旋結構及DNAX衍射圖推測DNA特點是什么？【結構特點】DNA分子呈螺旋結構第6頁/共36頁沃森和克里克嘗試了堿基位于外部的不同結構模型：單鏈螺旋結構模型雙鏈螺旋結構模型三鏈螺旋結構模型通過衍射驗證及數據計算，證明與實際不符，被否定。探究歷程第7頁/共36頁后來發(fā)現堿基具有疏水性，大家有何聯想？【結論】堿基在內的螺旋結構探究歷程第8頁/共36頁沃森和克里克進一步研究重點：雙鏈螺旋結構模型A---AT---TC---CG---G配對方式化學家指出配對違反化學規(guī)律，又被否定。探究歷程第9頁/共36頁1952春，沃森和克里克得知查哥夫理論：A的量=T的量C的量=G的量據此，你認為DNA的結構該如何修正？【結論】A與T配對，C與G配對的雙鏈結構探究歷程第10頁/共36頁螺旋一定的角度由于核苷酸各部分之間的作用力，它們既不在同一直線也不在同一個平面上【結論】DNA的結構為：規(guī)則的雙螺旋結構探究歷程第11頁/共36頁

1953年４月２５日，英國的《自然》雜志刊登了美國的沃森和英國的克里克在英國劍橋大學合作的成果，DNA雙螺旋結構的分子模型，這一成就后來被譽為20世紀以來生物學方面最偉大的發(fā)現，也被認為是分子生物學誕生的標志。

1962年，沃森和克里克三人共同獲得了諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。探究歷程第12頁/共36頁DNA模型構建中重大貢獻的科學家：鮑林——化學家——美國威爾金斯——生物物理學家——英國富蘭克林——化學家——英國克里克——物理學家——英國沃森——生物學家——美國查哥夫——生物化學家——奧地利【問】你受到怎樣的啟發(fā)？探究歷程第13頁/共36頁科學精神多學科的綜合應用精誠的合作失敗面前鍥而不舍的精神

……探究歷程第14頁/共36頁以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的DNA照片。

從圖上可辨認出DNA是由兩條鏈交纏在一起的螺旋結構二、DNA分子的結構第15頁/共36頁1.DNA的化學組成DNA全稱是

；DNA的基本組成元素是

；組成DNA的基本單位是

。

脫氧核糖核酸C、H、O、N、P脫氧核苷酸二、DNA分子的結構2.脫氧核苷酸的種類含氮堿基：A、T、G、C堿基脫氧核糖磷酸第16頁/共36頁磷酸二酯鍵AGTA磷酸脫氧核糖含氮堿基3.多個脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸鏈CC思考：2條脫氧核苷酸連如何連接成1個DNA分子？TGAGTCTGAGTC反向平行思考：DNA分子是如何維系它的結構穩(wěn)定性？2條鏈上的堿基通過______連接成堿基對氫鍵第17頁/共36頁堿基對另一堿基對嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵連接成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，堿基之間的這種一一對應的關系就叫做堿基互補配對原則。ATGC氫鍵A=T/

G≡

C？？第18頁/共36頁2）脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基在內側。4.DNA分子的結構特點1）由兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構。TGAGTCAGTACC3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且遵循堿基互補配對原則。第19頁/共36頁由2條鏈按反向平行方式盤繞成雙螺旋結構二、DNA分子的結構--規(guī)則的雙螺旋結構第20頁/共36頁TGAGTCAGTACC兩條長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萬化的。多樣性穩(wěn)定性你注意到沒有？？

DNA分子的特異性就體現在特定的堿基（對）排列順序中。第21頁/共36頁3）特異性

每個DNA分子中的堿基對都有特定排列順序，又構成了每一個DNA分子的特異性。5、DNA分子的結構特性2）多樣性同學們嘗試兩個符號牌的排列方式，這兩個符號牌可以寫出相同符號A或B，又可以寫成A和B，它們由左向右的書寫類型有多少種？四種：AA、BB、AB、BA在生物體內，一個最短DNA分子也大約有4000個堿基對，堿基對有：A—T、T—A、G—C、C—G。請同學們計算DNA分子有多少種？

4

種4n(n表示堿基對數)4000

堿基對排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性，從而能夠儲存了大量的遺傳信息。第22頁/共36頁DNA分子的結構★化學組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸★空間結構雙螺旋結構★分子結構的穩(wěn)定性、多樣性和特異性①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。②外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架，堿基排列在內側。③DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基互補配對原則—A—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—第23頁/共36頁1、沃森和克里克于

年提出了著名的

模型，為合理地解釋遺傳物質的

奠定了基礎。2、DNA又稱

，組成它的基本單位是

（由一分子

、一分子

、一分子

組成）。組成DNA的堿基共有

種（符號表示為

），脫氧核苷共有

種（名稱是①

、②

、③

、④

）。1953DNA雙螺旋各種功能脫氧核糖核酸脫氧核苷酸磷酸脫氧核糖含氮堿基4ATGC4胞嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸反饋練習第24頁/共36頁1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段3.下面是DNA的分子結構模式圖，說出圖中1－10的名稱。12345678109GTCA反饋練習第25頁/共36頁2．已知1個DNA分子中有4000個堿基對，其中胞嘧啶有2200個，這個DNA分子中應含有的脫氧核苷酸的數目和腺嘌呤的數目分別是（）

A．4000個和900個

B．4000個和l800個

C．8000個和1800個

D．8000個和3600個C反饋練習第26頁/共36頁3.拓展題你能根據堿基互補配對原則，推導出相關的數學公式嗎？推導后，嘗試進一步總結這些公式，從中概括出一些規(guī)律。

∵A＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+G

T＋C

（

）=（）=50％也可以寫成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……規(guī)律1：在DNA雙鏈中，任意兩個不互補堿基之和

，并為堿基總數的

。A+T+C+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50％第27頁/共36頁1、某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥嘌呤30%，則胸腺嘧啶為_____2、一個DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100個堿基對的DNA分子中，胞嘧啶應是________.3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個DNA分子中G=_____20%60個29%反饋練習第28頁/共36頁思考：已知在DNA分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)=m時,求:(1)在另一互補鏈中這一比例是多少?

(2)這個比例關系在整個分子中又是多少?（A+G）/(A+G)=1(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)=m設一條鏈為1鏈，另一條鏈為2鏈，根據堿基互補配對原則：則：(A2+G2)/(T2+C2)=1/m∵A=T,C=G,∴(A+G)/(T+C)=規(guī)律2：雙鏈DNA分子中，互補的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數規(guī)律3：雙鏈DNA分子中，嘌呤堿之和等于嘧啶堿之和A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈第29頁/共36頁例題2、在DNA的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？2.51

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈第30頁/共36頁n(2)這個比例在整個DNA分子中又是多少?思考：在雙鏈DNA的一單鏈中,如果(A+T)/(G+C)=n時,求:(1)在另一互補鏈中這一比例是多少?(A1+T1)/(G1+C1)=(T2+A2)/(C2+G2)設一條鏈為1鏈，另一條鏈為2鏈，根據堿基互補配對原則：則：(A2+T2)/(G2+C2)=n(A+T)/(G+C)=(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=2(A1+T1)/2(G1+C1)=n規(guī)律4：雙鏈DNA分子中，互補的兩條鏈中A+T/G+C比值相等，在整個DNA分子中，A+T/G+C與分子內任何一條鏈上的該比值相同A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈第31頁/共36頁例題3、某雙鏈DNA分子中，C與G之和占整個DNA堿基總數的54%，其中一條鏈上A占該鏈堿基總數的22%。求另一條鏈上A占其所在鏈堿基總數的百分含量?！郃+T=46%

∵C＋G=54%A1+A2+T1+T2+G1+G2+C1+C2A1+A2+T1+T2A+TA+T+G+C=2(A1+T1+G1+C1)2(A1+T1)=2（A2+T2+G2+C2）2(A2+T2）=A1=22%∴A1+T1=46%∴A2=T1=24%

第32頁/共36頁4、從某生物組織中提取DNA進行分析,其四種堿基數的比例是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數的46%,又知DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤,問與H鏈相對應的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數的()Ａ、26%Ｂ、24%Ｃ、14%Ｄ、11%A反饋練習第33頁/共36頁5、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數的54%，其中一