高中生物DNA的分子结构课件必修2.ppt

人生之光荣 不在永不失败 而在能屡仆屡起 拿破仑 大胆尝试是成功的一半 英国谚语 第三章基因的本质 的分子结构 一 对dna分子双螺旋结构的发现和认识过程 1 19世纪50年代科学界认识到dna的化学组成 dna的基本组成元素有哪些 c h o n p dna的基本组成单位是什么 由哪几种物质组成 脱氧核苷酸 含氮碱基 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 a 腺嘌呤 t 胸腺嘧啶 g 鸟嘌呤 c 胞嘧啶 2 1951年威尔金斯展示了dna的x射线的衍射图谱 并且获得相关其数据 3 沃森和克里克提出dna双螺旋结构的初步构想 4 1952年查哥夫指出 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 5 1953年沃森和克里克发表论文 核酸的分子结构模型 脱氧核糖核酸的一个结构模型 讨论a 上述资料中涉及到那些学科的知识和方法 这对你理解生物科学的发展有什么启示 思考与讨论 主要涉及了物理学 主要是晶体学 生物化学 数学和分子生物学等学科的知识 涉及的方法主要有 x射线衍射结构分析方法 其中包括数学计算法 构建模型的方法等等 现代科学技术中许多成果的取得都是多学科交叉运用的结果 反过来 多学科交叉的运用 又会促进学科的发展 诞生新的边缘学科 如生物化学 生物物理学等 要善于利用他人的研究成果和经验 要善于与他人交流和沟通 闪光的思想是在交流与撞击中获得的 研究小组成员在知识背景上最好是互补的 对所从事的研究要有兴趣和激情等 讨论b 沃森和克里克默契配合 发现dna双螺旋结构的过程 作为科学家合作的研究的典范 在科学界传为佳话 他们的这种工作方式给予你那些启示 二 dna的空间结构 以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的dna照片 从图上可辨认出dna是由两条链交缠在一起的螺旋结构 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 dna空间结构 a a a t t t g g g g c c c a t c 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 1 dna的化学组成 脱氧核糖 含氮碱基 磷酸 脱氧核苷 脱氧核苷酸 dna的基本单位 脱氧核苷酸 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 1 dna的化学组成 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 脱氧核苷酸的种类 腺嘌呤脱氧核苷酸 四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链 磷酸二酯键 2 dna分子的平面结构 氢键 dna分子是如何维系它的结构稳定性 碱基对之间的氢键维系两条链的偶联 碱基对之间的相互作用力 3 dna的双螺旋结构 构成方式 位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧 碱基对 主链 骨架 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 4 dna多样性和特异性 1 多样性 同学们尝试两个符号牌的排列方式 这两个符号牌可以写出相同符号a或b 又可以写成a和b 它们由左向右的书写类型有多少种 四种 aa bb ab ba 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 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 2 特异性 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 3 稳定性 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 5 碱基互补配对原则应用 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 可引申为 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 例题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 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 51 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 24 a t 54 g c 46 例题4 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 2 b d 胞嘧啶为b 1 2 a c 例题5 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 例题6 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 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 dna分子的多样性 特异性和稳定性 由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成 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 dna分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 碱基4种 碱基对2种 排列顺序不同 dna的结构 dna双螺旋结构的构建 小结 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 4 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 5 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 基础知识简答 1 沃森和克里克于年提出了著名的模型 为合理地解释遗传物质的奠定了基础 2 dna又称 组成它的基本单位是 由一分子 一分子 一分子组成 组成dna的碱基共有种 符号表示为 脱氧核苷共有种 名称是 1953 dna双螺旋 各种功能 脱氧核糖核酸 脱氧核苷酸