免费下载高中生物必修2优质课《3.2DNA分子的结构》ppt课件
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DNA是遗传物质的主要证据:
证据一:肺炎双球菌的转化实验(格里菲斯、艾弗里)
证据二:噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希、蔡斯)
第2节
DNA的分子结构
DNA的化学组成
脱氧核糖核酸
脱氧核苷酸
复习提问
DNA中文全称:
基本单位:
结构简式:
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
1’
2’
3’
4’
5’
A —腺嘌呤 G —鸟嘌呤
C —胞嘧啶 T —胸腺嘧啶
含氮碱基种类:
因此,脱氧核苷酸也有4种:
腺膘呤脱氧核苷酸
A
胞嘧啶脱氧核苷酸
C
鸟瞟呤脱氧核苷酸
G
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
脱氧核苷酸如何形成DNA分子?DNA的结构又是如何?
5’
3’
磷酸二酯键
磷酸二酯键
美国生物学家沃森(左)
英国生物物理学家克里克(右)。
一、DNA双螺旋结构模型的构建过程
阅读课本47-48页
1、沃森和克里克在构建DNA模型过程中,利用了他人的哪些经验和成果?
2、沃森和克里克在构建模型的过程中,出现过哪些错误?他们是如何对待和纠正这些错误的?
3、通过阅读沃森和克里克构建DNA模型的故事,给你带来什么启示?
当时科学界对DNA认识: DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链
英国物理化学家富兰克林和同事生物物理学家威尔金斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到DNA晶体照片
(英,R.E.Franklin, 1920-1958)
DNA衍射图谱
X衍射技术是用X光透过物质的结晶体,使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。
DNA的X射线衍射图
富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图
问题:沃森和克里克从衍射图谱中受到什么启示?
数据推算出DNA是螺旋结构!
尝试多种不同的双螺旋、三螺旋结构
两条链的连接——即碱基是如何配对
配对违反了化学规律
查哥夫(E.Chargaff,1905--)奥地利著名生物化学家.测定多种生物DNA中碱基的含量。提出了查哥夫(Chargaff)法则,即T与A物质的量相等,且G与C的物质的量相等 。
化学家的帮助
A
C
G
T
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
资料1:20世纪30年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。
资料2:DNA是由4种脱氧核苷酸连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
资料4:奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出:腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量(A=T),鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C)。
一、DNA双螺旋结构模型的建构
资料3: 1951年,英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 ,沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构,随后构建出磷酸—脱氧核糖骨架在外部,碱基在螺旋内部双链螺旋。
1953年4月25日,英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森和英国的克里克在英国剑桥大学合作的成果, DNA双螺旋结构的分子模型,这一成就后来被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现,也被认为是分子生物学诞生的标志.
左一: 威尔金斯
左三: 克里克
左五: 沃森
1962年,沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖.
思考与讨论
1、DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?
2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位呢?
3、DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?
(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
二、DNA分子结构的主要特点
5’
5’
3’
3’
磷酸二酯键
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
DNA平面结构
磷酸、脱氧核糖交替连接—
构成基本骨架;
(2).外侧:
碱基;
内侧:
氢键
⑶碱基互补配对原则
碱基对
思考:在一个DNA分子中,哪些碱基比例较高,则该DNA分子就比较稳定?
DNA分子是由 条链组成, 盘旋成 结构。
交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; 排列在内侧。
碱基通过 连接成碱基对,并遵循
原则。
反向平行
双螺旋
脱氧核糖和磷酸
碱基对
氢键
碱基互补配对
2
氢键
磷酸二酯键
脱氧核苷酸
碱基对
DNA的组成和结构可用五四三二一表示
五种元素:
C、H、O、N、P
四种碱基:
A、G、C、T,组成四种脱氧核苷酸
三种物质:
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链:
两条反向平行的脱氧核苷酸长链
一种螺旋:
规则的双螺旋结构
化学组成单位
双螺旋结构
基本单位——脱氧核苷酸
种类:
四种
主要特点
碱基互补配对原则:
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ,碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
DNA的结构
DNA双螺旋结构的构建
小结
(碱基互补配对原则)
【课堂反馈】
1.下面是DNA的分子的结构模式图,说出图中1-10的名称。
1. 胞嘧啶
2. 腺嘌呤
3. 鸟嘌呤
4. 胸腺嘧啶
5. 脱氧核糖
6. 磷酸
7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8. 碱基对
9. 氢键
10. 一条脱氧核苷酸链的片段
碱基互补配对原则应用规律
思考
X链 10A—30G—30C--20T
Y链 ?T—?C—?G--?A
? X链(A+G)/(T+C)=?
? Y链(A+G)/(T+C)=?
? DNA中(A+G)/(T+C)=?
? X链(A+T)/(G+C)=?
? Y链(A+T)/(G+C)=?
? DNA中(A+T)/(G+C)=?
10
30
30
20
4/5
5/4
1
1/2
1/2
1/2
你能从上述结果中总结出什么规律吗?
例题1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?
27%
例2.已知1个DNA分子中有4000个碱基对,其中胞嘧啶有2200个,这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 ( )
A.4000个和900个 B.4000个和l800个
C.8000个和1800个
D.8000个和3600个
C
例题3、在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?
2.5 1 ;
例题2、某双链DNA分子中,A与T之和占整个DNA碱基总数的54%,其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
24%
例4:某双链DNA分子中,A占整个DNA碱基总数的27%,其中一条链上A占该链碱基总数的22%。求另一条链上A占其所在链碱基总数的百分含量。
32%
A+G+T+C
A+G+T+C
A+C
T+C
T+G
A+G
恒等
一半