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高中生物第二節(jié)的結(jié)構(gòu)和的復(fù)制解開DNA結(jié)構(gòu)之謎回眸歷史第2頁,共24頁,2024年2月25日,星期天[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1.對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過程[填表]時(shí)期科學(xué)家成果20世紀(jì)30年代后期瑞典科學(xué)家證明DNA是
的1951年查戈夫(美)定量分析DNA分子的堿基組成發(fā)現(xiàn)腺嘌呤(A)的量總是等于
的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于
的量不對(duì)稱胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)第3頁,共24頁,2024年2月25日,星期天時(shí)期科學(xué)家成果1952年富蘭克琳(英)確認(rèn)DNA為
結(jié)構(gòu),并且是由
所構(gòu)成。1953年沃森(美)和克里克(英)提出DNA分子的
模型螺旋不止一條鏈雙螺旋結(jié)構(gòu)第4頁,共24頁,2024年2月25日,星期天
DNA的結(jié)構(gòu)第5頁,共24頁,2024年2月25日,星期天1.DNA分子的結(jié)構(gòu)層次
(1)DNA分子結(jié)構(gòu)中的“五、四、三、二、一”:
“五”DNA分子的基本組成元素有5種(C、H、O、N、P)。
“四”DNA分子的基本組成單位為“四種”脫氧核苷酸。
“三”每種單位均由三分子物質(zhì)(1分子磷酸、1分子脫氧核糖及1分子含氮堿基)構(gòu)成。
“二”兩條脫氧核苷酸長鏈。
“一”一種規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。第6頁,共24頁,2024年2月25日,星期天DNA的基本單位——脫氧核苷酸第7頁,共24頁,2024年2月25日,星期天P脫氧核糖含氮堿基C胞嘧啶T胸腺嘧啶G鳥嘌呤A腺嘌呤第8頁,共24頁,2024年2月25日,星期天DNA的立體結(jié)構(gòu)
沃森和克里克認(rèn)為,DNA分子的立體結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),由兩條鏈組成,這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu);DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;堿基排列在內(nèi)側(cè);DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)。第9頁,共24頁,2024年2月25日,星期天DNA分子的平面結(jié)構(gòu)脫氧核糖與磷酸交替連接構(gòu)成骨架堿基對(duì)氫鍵第10頁,共24頁,2024年2月25日,星期天堿基互補(bǔ)配對(duì)原則ATGC堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。第11頁,共24頁,2024年2月25日,星期天第12頁,共24頁,2024年2月25日,星期天DNA的排列
組成DNA分子的堿基雖然只有4種,但是,堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的。例如,一個(gè)DNA分子有4000個(gè)堿基對(duì),這些堿基對(duì)可能的排列方式就有44000種。堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基對(duì)的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。第13頁,共24頁,2024年2月25日,星期天2.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)穩(wěn)定性:DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指其雙螺旋結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性。與這種穩(wěn)定性有關(guān)的因素主要有以下幾點(diǎn):①DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式穩(wěn)定不變。②DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中間為堿基對(duì),堿基與堿基之間形成氫鍵,從而維持了雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。③DNA分子兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則嚴(yán)格不變。④每個(gè)特定的DNA分子中堿基對(duì)的數(shù)量和排列順序穩(wěn)定不變。第14頁,共24頁,2024年2月25日,星期天(2)多樣性:其決定因素是DNA分子中堿基的數(shù)量和堿基對(duì)的排列順序。(3)特異性:不同的DNA分子具有不同的特性,所以DNA的多樣性也就意味著DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性與特異性,從分子水平上說明了生物界的多樣性和生物個(gè)體之間存在差異的原因。第15頁,共24頁,2024年2月25日,星期天3.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)[判斷正誤](1)DNA分子的立體結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),其兩鏈呈反向平行方式盤旋。()(2)DNA分子中的脫氧核糖與堿基交替連接排列于外側(cè),構(gòu)成基本骨架。()(3)含G—C堿基對(duì)相對(duì)多的DNA分子其穩(wěn)定性應(yīng)小于含A—T堿基對(duì)相對(duì)多的DNA分子。()√××第16頁,共24頁,2024年2月25日,星期天
(4)不同DNA分子,其堿基對(duì)各有其特定的排列順序,該排列順序即代表遺傳信息,這表明DNA分子具特異性。()√第17頁,共24頁,2024年2月25日,星期天2.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)制作了如下堿基對(duì)模型,你認(rèn)為哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的?
提示:①~④所示模型中只有①正確,②、③、④均不正確。②中多了一個(gè)氫鍵,③中堿基配對(duì)錯(cuò)誤;④中未遵照“反向平行”特點(diǎn)。第18頁,共24頁,2024年2月25日,星期天DNA的復(fù)制
DNA分子能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息,并通過DNA分子的復(fù)制傳遞遺傳信息。以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程成為DNA復(fù)制。
DNA復(fù)制過程發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)分裂前的間期。第19頁,共24頁,2024年2月25日,星期天DNA的復(fù)制方式
1.為了證明DNA分子的復(fù)制方式,1957年兩位科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)非常精巧的實(shí)驗(yàn)。
2.細(xì)菌大約每20min分裂一次,產(chǎn)生子代。積極思維事實(shí)第20頁,共24頁,2024年2月25日,星期天第21頁,共24頁,2024年2月25日,星期天放入盛有氯化銫溶液的試管中離心處理輕鏈帶(含14N)重鏈帶(含15N)雜合鏈帶(含14N15N)輕鏈帶(含14N)雜合鏈帶(含14N和15N)第22頁,共24頁,2024年2月25日,星期天
1.離心處理后,為什么子一代DNA只有雜合鏈帶?
2.子二代DNA出現(xiàn)了輕鏈帶和雜合鏈帶,說明了什么?DNA的復(fù)制方式積極思維分析
第23頁,共24頁,2024年2月25日,星期天DNA半保留復(fù)制
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