甘肃省白银市会宁县第四中学高中生物 3.2DNA分子的结构课件 新人教版必修2.ppt

dna雕塑 第2节dna分子的结构 1953年 美国生物学家沃森和英国物理学家克里克 共同提出了dna分子的双螺旋结构模型 它标志着生物学的研究进入分子的层次 两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖 一 dna双螺旋结构模型的构建 1 构建者 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 1分子磷酸 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基 1分子脱氧核苷酸 碱基 磷酸 脱氧核糖 a g c t 2 构建者依据 a c t 腺嘌呤脱氧核苷酸 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 g 脱氧核苷酸的种类 dna是由4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链 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 改变碱基配对的方式 a与t g与c配对 成功 dna的结构模式图 从图中可见dna具有规则的双螺旋空间结构 放大 二 dna分子的结构 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 碱基对 另一碱基对 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 a t g c 氢键 g与c形成三个氢键 a与t只形成两个氢键 氢键越多 结合力越强 g和c的含量越多 dna的结构就越稳定 a a a t t t g g g g c c c a t c 1 dna分子由两条脱氧核苷酸长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 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 碱基排列在内侧 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 dna双螺旋结构的主要特点 a a a t t t g g g g c c c a t c 你注意到了吗 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的 三 dna分子的结构特性 2 多样性 不同种类的dna分子 其内碱基对的排列顺序都不同 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 a t t a g c c g 请同学们计算dna分子有多少种 3 特异性 对于一个确定的dna分子来说它的碱基排列顺序都是确定的 1 稳定性 主链 磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变 碱基对 严格遵循碱基互补配对原则 课堂反馈 1 下面是dna的分子结构模式图 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 四 dna有关碱基数量的计算 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 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数a g t c即a g t c 1 双链dna分子中a t g c等于其中任何一条链的a t g c 双链dna分子中 互补的两条链中a g t c互为倒数 a1 g1 t1 c1 t2 c2 a2 g2 a1 c1 t1 g1 t2 g2 a2 c2 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 同理 dna分子各种碱基的数量关系 在整个dna分子中 a t g c a g t c a c t g a g t c 1 dna分子的一条链中的a t 另一条链的t a 同理 g c c g 如果一条链中的 a t g c a 则另一条链中的 a t g c 比例也是a 如果一条链中的 a g t c b 则另一条链中 a g t c 的比例是1 b 两个非配对碱基之和占碱基总数的50 即a c t g 50 a g t c 50 在dna分子中一条链中a t的和占该链碱基比率等于另一条链中a t的和占该链碱基比率 还等于双链dna分子中a t的和占整个dna分子的碱基比率 即 a1 t1 a2 t2 总 a t 同理 g1 c1 g2 c2 总 g c 拓展题 你能根据碱基互补配对原则 推导出相关的数学公式吗 推导后 尝试进一步总结这些公式 从中概括出一些规律 a t g c a g t c a gt c 也可以写成以下形式 规律概括 在dna双链中 任意两个不互补碱基之和 并为碱基总数的 a t c g a t c g a c t g a c t g 相等 50 1 某双链dna分子中 g占23 求a占多少 解析 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 51 0 40 4 有关dna中的碱基计算 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 24 4 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 38 5 在含有四种碱基的dna区段中 有腺嘌呤a个 占该区段全部碱基的比例为b 则 b 0 5b b 0 5c 胞嘧啶为a 1 2b 1 d 胞嘧啶为b 1 2a 1 c 6 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 40 1 某双链dna分子的碱基中 鸟嘌呤占30 则胸腺嘧啶为 2 一个dna分子的碱基中 腺嘌呤占20 那么在含有100个碱基对的dna分子中 胞嘧啶应是 3 dna分子的一条单链中 a 20 t 22 求整个dna分子中g 20 60个 29 练习 5 已知在dna分子中的一条单链 a g t c m时 求 1 在另一互补链中这一比例是多少 1 m 2 这个比例关系在整个分子中又是多少 1 3 在另一互补链中这一比例是多少 n 4 这个比例在整个dna分子中又是多少 n 当在一单链中 如果 a t g c n时 求 6 从某生物组织中提取dna进行分析 其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46 又知dna的一条链 h链 所含的碱基中28 是腺嘌呤 问与h链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 26 24 14 11 a 某dna分子的碱基中 g的分子数占22 那么t的分子数占 a 11 b 22 c 28 d 44 解析 g t 50 t 50 22 28 c 1 dna的一条单链中a t g c 0 4 上述比例在其互补单链和整个dna分子中分别是 a 0 4和0 6b 2 5和1c 0 4和0 4d 0 6和1 现学现用 解析 a1 t1 g1 c1 t2 a2 c2 g2 a t g c 0 4 c 2 某dna分子有两条链 分别是a链和b链 已知a链上 a c t g 则b链和整个dna分子中 a c t g 分别是多少 答案 1 x 1 3 双链dna分子中 g占碱基总数的38 其中一条链中的t占碱基总数的5 那么另一条链中的t占碱基总数的 7 课堂反