福建省泉州十五中高中生物 3.2 DNA的结构课件.ppt

第2节dna的分子结构 不能忘却 埃尔温 薛定谔奥地利物理学家1887 1961 克里克英国物理学家1916 2004 沃森美国生物学家1928 威尔金斯英国物理生物学家1916 2004 富兰克林英国科学家1920 1958 dna衍射图谱 追根溯源 1944年以前 人们热衷于探索遗传物质 但并不看重核酸 更不认为它是遗传物质 通过肺炎双球菌的转化实验 证明核酸 主要是dna 是遗传物质 自此 dna就象磁铁一样吸引着遗传物质探索者的心 1944年 奥地利科学家埃尔温 薛定谔在英国出版了一本名著 生命是什么 该书指出 遗传物质可能是由基本粒子连结起来的非周期性结晶 遗传物质好象电码中 和 那样 表示着生命的密码 生命的密码被复制 并象拷贝一样准确无误地传递给子孙 这些话深深地打动了英国的物理学家克里克和美国的动物学家沃森 他们携手合作 热衷于研究生命 脱氧核糖核酸 dna 的结构 1953年4月 他们提出了著名的dna双螺旋结构 为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础 由此他们与威尔金斯于1962年同时荣获了诺贝尔医学奖和生理学奖 追根溯源 2004年7月28日 分子生物学之父 克里克在圣地牙哥加州大学医院与世长辞 享年88岁 1953年4月25日 克里克和沃森在 自然 杂志上发表了dna的双螺旋结构 从而带来了遗传学的彻底变革 更宣告了分子生物学的诞生 种瓜为什么能得瓜 就是遗传物质由亲代传给子代的结果 遗传物质为什么能自我复制呢 它是怎样复制的呢 这些机理都蕴藏在克里克和沃森的dna双螺旋结构模型的伟大发现之中 第2节dna的分子结构 基本单位 组成成分 1 每个脱氧核苷酸是由哪几部分组成的 a 二分子磷酸 一分子脱氧核糖和二分子含氮碱基b 三分子磷酸 一分子脱氧核糖和四分子含氮碱基c 一分子磷酸 一分子脱氧核糖和四分子含氮碱基d 一分子磷酸 一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基 基本单位 组成成分 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 脱氧核苷 脱氧核苷酸 基本单位 3 组成dna的脱氧核苷酸有 a 1种b 2种c 3种d 4种 种类 4 四种脱氧核苷酸的不同 取决于 a 五碳糖的种类b 含氮碱基的种类c 磷酸分子的多少d 碱基对的排列顺序 基本单位 种类 脱氧核糖 含氮碱基 磷酸 a g c t 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 基本单位 种类 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 可以用碱基的种类代表脱氧核苷酸的种类 基本单位 连接 dna分子的结构 右图是dna分子的平面结构模式图 用文字写出相应部分的名称 1 2 3 4 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸长链 氢键 碱基对 1 dna分子是由许多脱氧核苷酸连结而成的两条长链组成的 2 两链是通过氢键在碱基对之间连结的 平面结构 dna分子的结构 空间结构 1 dna分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的 2 dna分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结 排列在外侧 构成基本骨架 a t c g t a g c 3 两条链上的碱基通过氢键连结起来 组成碱基对 且遵循碱基互补配对原则 碱基排列在内侧 dna分子的结构 空间结构 dna分子的结构 碱基互补配对原则 配对特点 嘌呤 嘧啶 鸟嘌呤 g c 胞嘧啶 腺嘌呤 a t 胸腺嘧啶 解析 两条链之间的平行距离是20埃 嘌呤是双环化合物 嘧啶是单环化合物 a与t有两个氢键 g与c有三个氢键 3 氢键 2 碱基结构 1 距离 20埃 小结 线 化合物 化学元素 规则的双螺旋结构 c h o n p 两条反向平行的多脱氧核苷酸长链 基本组成单位 脱氧核苷酸 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 1 脱氧核糖和磷酸交替连结 排在外侧 构成基本骨架 2 碱基排在内侧 由氢键连结形成碱基对 点 dna分子的结构特性 稳定性 2 碱基对的配对是稳定的 3 碱基对通过氢键连是牢固 稳定的 dna分子的结构特性 多样性 2 组成dna的碱基对排列顺序不同 碱基对的不同排列顺序构成了dna分子的多样性 问题 一个dna分子中的一条多脱氧核苷酸链有100种不同的碱基 可构成几种不同的dna分子 1 2 3 100 4 4 4 4 4100 4 dna分子的结构特性 特异性 2 dna分子和 dna分子都有自己特定的碱基对排列顺序 结论 碱基对的特定排列顺序决定了dna分子的特异性 dna双螺旋结构模型的构建 20世纪初 摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上 1943年 艾弗里证明了dna携带有遗传信息 并认为dna可能就是基因 1951年 生物物理学家威尔金斯用x射线衍射技术对dna结构进行研究 发现dna是一种螺旋结构 女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的dna的x射线衍射照片 碱基互补配对原则的应用 例1 某dna分子的碱基中 鸟嘌呤的分子占22 则胸腺嘧啶的分子数占 a 11 b 22 c 28 d 44 1 根据碱基配对原则 a与t配对 g与c配对 得 2 由规律一得 3 a g 22 c 22 t 50 总数 碱基总数 c t 嘧啶总数 或a c g t 非互补碱基之和相等 a t g c 规律一 规律二 a g 嘌呤总数 碱基互补配对原则的应用 例2 dna分子中的一条链中a t g c 1 25 那么在它的互补链和整个dna分子中这个比例应该是 a 1 25 1 25b 2 5 0 8c 1 25 1d 0 8 1 25 a t g c 已知链 互补链 t a c g 规律三 dna分子一条链上两个互补碱基之和的比为b 则互补链上及整个dna分子中该比例也为b 解析 互补链 dna分子 a t g c a t g c 10 8 1 25 5 4 1 25 碱基互补配对原则的应用 例3 dna分子中的一条链中c t g a 1 25 那么在它的互补链上及整个dna分子中该比例是 a 1 25 1 25b 1 25 0 8c 0 8 1d 0 4 1 25 规律四 dna分子一条链上非互补碱基之和的比例为b 则互补链上该比例为1 b 倒数 整个dna分子中该比例为1 解析 c t g a 已知链 互补链 g a c t 互补链 dna分子 c t g a c t g a 9 9 1 4 5 0 8 碱基互补配对原则的应用 例4 在双链dna分子中 若一条链的a t g c 1 2 3 4 则另一条链相应的碱基比为 a 1 2 3 4b 4 3 2 1c 1 3 2 4d 2 1 4 3 解析 t a c