高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 DNA分子的结构教案配套ppt课件
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第2节 DNA分子的结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1、20世纪30年代后期,瑞典的科学家们证明DNA是不对称的。第二次世界大战以后,科学家们用电子显微镜测定出DNA分子的直径约为2nm。
2、1951年美国生物化学家查戈夫定量分析DNA分子的碱基组成,发现A=T,G=C。
3、1952年英国化学家富兰克琳(R. E. Franklin)等采用X射线衍射技术拍摄到DNA结构的照片,确认DNA为螺旋结构,并且是由不止一条链所构成的。
4、1953年美国科学家沃森(J. D. Watsn)(左)和英国科学家克里克(F. Crick)(右)提出DNA分子的双螺旋结构模型。
沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。
左一:威尔金斯 左三:克里克 左五:沃森
回顾:DNA的化学组成
C H O N P
DNA中文全称: 组成元素: 基本单位:
A —腺嘌呤 T —胸腺嘧啶G —鸟嘌呤 C —胞嘧啶
脱氧核苷酸如何形成DNA分子?DNA的结构又是如何?
1 脱氧核苷酸的连接:
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?
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。
2.DNA分子的结构特点
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
其中G—C所占比例越高,DNA结构越稳定?
3、DNA分子的结构特性
1) 稳定性:外侧恒定,内侧配对稳定,形成稳定的空间结构
磷酸、脱氧核糖交替连接固定不变—— 构成基本骨架
碱基对之间严格遵循碱基互补配对的原则,碱基之间通过氢键连接,维持双螺旋的稳定
每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构
2)多样性:碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性。
以1,2,3,4四个数字排列成四位数,有多少种组合方式?
在生物体内,一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对,碱基对有(4种):A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子上的碱基对有多少种排列方式?
3)特异性:碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
基本组成单位:四种脱氧核苷酸
★分子结构的多样性和特异性
练习1:下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的名称。
一条脱氧核苷酸链的片段
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知: A1 = T2 A2 = T1 G1 = C2 G2 = C1则在DNA双链中: A = T , G = C
三、碱基互补配对的应用
①双链DNA分子中,两互补碱基相等;任意两个不互补碱基之和恒等,各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1。
( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%
③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数。
④双链DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。
有关DNA中的碱基计算
1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?
因为DNA分子中,A+G=T+C。所以,
A=50%–23%=27%
2、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?若DNA的一个单链中,A+T/G+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 ;
0.4 0.4
3、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%,其中一条链上的C占该链碱基总数的28%,那么,对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少?
4、分析一个DNA分子时,发现30%的脱氧核苷酸含有A,由此可知,该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少?
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