分子的結(jié)構(gòu)詳解2

第章第節(jié)分子的結(jié)構(gòu)詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一優(yōu)選第章第節(jié)分子的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一

這是20世紀(jì)繼愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。因?yàn)檫@項(xiàng)“生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學(xué)家獲得了1962年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

1953年，美國(guó)科學(xué)家沃森（J．D.Watson，1928—）和英國(guó)科學(xué)家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一1、DNA全稱：脫氧核糖核酸，是主要的遺傳物質(zhì)。2、組成元素:C、H、O、N、P3、基本組成單位:脫氧核苷酸。一、DNA分子化學(xué)組成現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一脫氧核苷酸一分子磷酸一分子脫氧核糖一分子含氮堿基腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一

1、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過(guò)程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和成果？思考（1）英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林（2）奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸1分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基1分子脫氧核苷酸=

+

+

.代表磷酸D代表脫氧核糖代表4種堿基代表連接各組分的化學(xué)鍵【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸堿基AGCT磷酸脫氧核糖回眸歷史現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一ACT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸G脫氧核苷酸的種類現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈?！灸Ｐ徒?gòu)2】

一條脫氧核苷酸鏈…一、DNA模型建構(gòu)現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈?！灸Ｐ徒?gòu)3】

DNA是規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)資料3：1951年，英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的X射線衍射圖譜。一、DNA模型建構(gòu)現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一早凋的“科學(xué)玫瑰”－－富蘭克林（

R.E.Franklin）

她和同事威爾金斯在1951年率先采用X射線衍射技術(shù)拍攝到DＮＡ晶體照片，

但“科學(xué)玫瑰”沒(méi)等到分享榮耀，在研究成果被承認(rèn)之前就已凋謝。(英，R.E.Franklin,1920－1958）

為推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一【模型建構(gòu)4】

DNA雙螺旋資料4：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鳥(niǎo)嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。一、DNA模型建構(gòu)資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸。資料2：DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈。資料3：1951年，英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的X射線衍射圖譜?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》雜志上發(fā)表了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而帶來(lái)了遺傳學(xué)的徹底變革，更宣告了分子生物學(xué)的誕生?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一沃森、克里克和英國(guó)物理學(xué)家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生命的雙螺旋而榮獲1962年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。左一：威爾金斯左三：克里克左五：沃森現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一DNA的平面結(jié)構(gòu)ATGCATGCDNA的立體結(jié)構(gòu)氫鍵現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一聯(lián)想一下，像什么？現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一一、DNA模型建構(gòu)二、DNA模型分析DNA分子中，外側(cè)由什么連接而成？?jī)?nèi)側(cè)是什么？?jī)蓷l鏈之間堿基的連接有什么規(guī)律？構(gòu)成DNA的兩條鏈有怎樣的關(guān)系？【思考】現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一AATTGGGGCCCATC磷酸脫氧核糖含氮堿基現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一堿基對(duì)另一堿基對(duì)嘌呤和嘧啶之間通過(guò)氫鍵配對(duì)，形成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）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；堿基在內(nèi)側(cè)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）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；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連結(jié)起來(lái)，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一AAATTTGGGGCCCATC你注意到了嗎？?jī)蓷l長(zhǎng)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(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的?，F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一堿基對(duì)另一堿基對(duì)

嘌呤和嘧啶之間通過(guò)氫鍵配對(duì)，形成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵G.C比例越高，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定堿基對(duì)的種類A----TT----AC----GG----C現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一你注意到了嗎？?jī)蓷l長(zhǎng)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(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。

DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對(duì)）排列順序中。現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一DNA分子的結(jié)構(gòu)特性1)穩(wěn)定性：外側(cè)恒定，內(nèi)側(cè)配對(duì)穩(wěn)定，形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)

外側(cè)恒定：內(nèi)側(cè)配對(duì)穩(wěn)定:穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)：磷酸、脫氧核糖交替連接——構(gòu)成基本骨架A-T，G-C雙螺旋結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一DNA分子的結(jié)構(gòu)特性2）多樣性：堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化(主要的），構(gòu)成了DNA分子的多樣性。

在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？4

種40003）特異性：堿基對(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性.堿基對(duì)的排列順序就代表了遺傳信息DNA的多樣性和特異性從分子水平上說(shuō)明了生物體具有多樣性和特異性的原因?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一DNA的組成和結(jié)構(gòu)可用五四三二一表示五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：A、G、C、T，組成四種脫氧核苷酸三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條長(zhǎng)鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一1、DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)DNA分子是有

條鏈組成，

盤(pán)旋成

結(jié)構(gòu)。

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過(guò)

連接成堿基對(duì)，并遵循

原則。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)2一、DNA模型建構(gòu)二、DNA模型分析現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子磷酸★空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則★分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥(niǎo)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(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段【課堂反饋】DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)出圖中1－10的名稱?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一【課堂反饋】1．已知1個(gè)DNA分子中有1800個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有1000個(gè)，這個(gè)DNA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（） A．1800個(gè)和800個(gè) B．1800個(gè)和l800個(gè) C．3600個(gè)和800個(gè) D．3600個(gè)和3600個(gè)C現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一【課堂反饋】2.拓展題 你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)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。 ∵A=TG=C ∴A+G=T+C∴也可以寫(xiě)成以下形式：規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+G()=T+G()=50%A+GT+C=()()=()()=1A+T+G+CA+T+G+CA+CT+GT+GA+C相等一半現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一3.雙鏈DNA分子的一個(gè)片段中，含有腺瞟呤200個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20％，那么這個(gè)片段中含胞嘧啶（）A.150個(gè) B.200個(gè)C.400個(gè) D.300個(gè)D解析:∵雙鏈DNA分子的一個(gè)片段中，含有腺嘌呤200個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20％∴雙鏈DNA分子的堿基總數(shù)=200/20%=1000∵A=T=200∴G=C=(1000-200×2)/2=300(個(gè))現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一4.在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的雙鏈DNA分子當(dāng)中，含有35%的腺嘌呤，它所含有的胞嘧啶應(yīng)該是多少？答：15%現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一5.一個(gè)DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)的46％，該DNA分子的一條單鏈中，A和C分別占該單鏈的28％和22％，則該DNA分子的另一條單鏈中，A和C分別占這一單鏈的百分比是多少？A：26%C：26%現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一①雙鏈DNA分子中：

(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1規(guī)律總結(jié)：∵A=T，G=C∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%兩個(gè)互補(bǔ)堿基相等任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等且各占DNA總堿基數(shù)的50％不互補(bǔ)堿基之和的比值等于1．

A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一1、在一條雙鏈DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶應(yīng)占（）A、15%B、30%C、35%D、70%2、在雙鏈DNA中有鳥(niǎo)嘌呤P個(gè)，占全部堿基的比例為N/M（M＞2N），則該DNA分子中腺嘌呤的數(shù)目是（）A、PB、（PM/N）+PC、（PM/2N）－PD、PM/2N現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=n=n=nA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈③在DNA分子中一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中A+T的和占整個(gè)DNA分子的堿基比率。A+TA+T+G+CA2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一3、某雙鏈DNA片段中，A占23%，其中一條鏈中的C占該單鏈的24%，問(wèn)另一條鏈中的C占多少？30%現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一④兩條鏈中A+G/T+C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)鏈中這一比值的倒數(shù).1nA2+G2T2+C2=T1+C1=nA1+G

1⑤不同生物的DNA分子中，其互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和的比值不同，代表了每種生物DNA分子的特異性。

（A+C）：（T+G）=1不能反映種間差異。（A+T）：（C+G）不同生物一般不同，反映種間差異?，F(xiàn)在是42頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一4、在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？5．若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？2.510.40.4現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有48頁(yè)\編輯于星期一1、某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，則鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)占

.

32%2、DNA的一條鏈中A+G/T+C=2，另一條鏈中相應(yīng)的比是----------，整個(gè)DNA分子中相應(yīng)的比是________3、DNA的一條鏈中A+T/C+G=2，另一條鏈中相應(yīng)的比是———，整個(gè)DNA分子中相應(yīng)的比是———。0.51224、某DNA分子的一條單鏈中，A占20％，T占30％，則該DNA分子中的C占全部堿基的