苏教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA分子的双螺旋结构模型多媒体教学课件ppt
展开科学家发明了一项以DNA为介质的数据存储新技术(右图)。与现有的各类存储介质相比,DNA能够储存更多的信息。DNA作为生物的遗传物质,能够携带大量控制生物生长、发育和繁殖的遗传信息,这是由DNA分子的特定结构决定的。为什么DNA分子特定的结构适合于储存遗传信息?遗传信息以什么形式储存在DNA分子上?DNA分子是如何保证遗传信息稳定保存的?
1. DNA由4种脱氧核糖核酸构成
腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)
一、DNA双螺旋结构模型的构建
DNA的基本单位-脱氧核苷酸
2. DNA的基本单位
“X”意味着DNA分子是双螺旋的富兰克林拍摄的DNA衍射图谱
DNA分子结构模型的建立
思考:1.表中显示出DNA分子中各种碱基的数目比例有什么规律?如何解释这种规律?2.若2个生物的DNA中碱基数(A+T)/(G+C)值相同,能说明它们是同种生物吗?
沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型
DNA 双螺旋结构示意图
DNA 分子平面结构示意图
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C,与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5'-端,另一端有一个羟基(-OH),称作3'-端。DNA的两条单链走向相反,从双链的一端起始,一条单链是从5'-端到3'-端的,另一条单链则是从3'-端到5'-端的。
2. DNA双螺旋结构模型的特点
(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
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
3.DNA的双螺旋结构
1)脱氧核糖与磷酸交替排列;
2)两条主链呈反向平行;
3)盘绕成规则的双螺旋。
1)主链上对应碱基以氢键连结成对;
2)碱基互补配对(A— T,G — C)
碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,从而能够储存了大量的遗传信息。
每个DNA分子中的碱基对都有特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
DNA分子中的脱氧核糖和磷酸基团交替连接的方式不变,两条链之间碱基互补配对的方式不变。
三、DNA分子具有多样性和特异性
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
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C 即A+G/T+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。
例题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%
四、碱基互补配对原则的应用
③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。
例题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?
2.5 1 ;
练习:1.若一个DNA分子鸟嘌呤占18%,那么这个DNA分子的腺嘌呤比例是 。2. 若DNA分子中含有碱基1200个,其中腺嘌呤有280个,那么胞嘧啶的数量有 。
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,其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。
例题3、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。
A+T=54% G+C=46%
练习:3.在一个双链DNA分子中,含有20%的胸腺嘧啶。已知一条链中的胞嘧啶占该链的20%,则另一条链中的胞嘧啶占该链的多少?4. 如果一个DNA分子的一条链中C的含量为22%,G的含量为16%,那么整个DNA分子中A占多少?
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