人教版高中生物必修二 32DNA分子的结构课件

有细胞结构无细胞结构原核生物真核生物遗传物质都是DNA病毒绝大多数遗传物质是DNA少数遗传物质是RNADNA是主要的遗传物质DNA是主要的遗传物质有细胞结构无细胞结构原核生物真核生物遗传物质都是DNA病毒绝1稳定性2、具有储存遗传信息的能力储存3、能够精确的复制自己4、能够指导蛋白质合成传递表达1、结构比较稳定遗传物质必须具备的特点稳定性2、具有储存遗传信息的能力储存3、能够精确的复制自己42第2节

《DNA分子的结构》第3章《基因的本质》第2节

《DNA分子的结构》第3章《基因的本质》3构建者：美国生物学家沃森（左）

英国物理学家克里克（右）DNA双螺旋结构模型的构建构建者：美国生物学家沃森（左）DNA双螺旋结构模型的构建4背景知识20世纪30年代，生化学家分析了DNA的分子构成，发现它由4种脱氧核苷酸分子聚合而成，每一种脱氧核苷酸有一个特定的碱基，4种碱基有两种不同的大小，两种较大，两种较小。AGTC嘌呤嘧啶P脱氧核糖含氮碱基背景知识20世纪30年代，生化学家分析了DNA5资料11951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸二酯键（脱氧核苷酸的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键）连接的。C1C2C3C4C5AGTCCA资料11951年，英国化学家托德提出核苷酸分子6资料21950年初，威尔金斯利用DNA获得了较好的DNA的X射线衍射图谱，测量分析后，发现DNA分子缠绕在一起像一个圆筒，直径2nm，沿分子长度方向每隔0.3nm～0.4nm有一个很强的衍射，如果把这些很强的衍射区分离出后，沿长度方向是中空的。资料21950年初，威尔金斯利用DNA获得了较7X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视，而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后，会形成衍射图样——一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样，仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透8

克里克根据他从事X射线结构分析的经验，立刻意识到DNA可能是一种螺旋结构，但不能确定是双螺旋、三螺旋还是多螺旋。他们提出的第一个设想是一个三螺旋模型，很快他们构建出了一种三股脱氧核苷酸链环绕的螺旋模型，磷酸位于核心，碱基则位于骨架分子的外面。但这一模型立刻被富兰克林否定。富兰克林指出DNA是一个亲水分子，能够吸收比他们模型能够提供的10倍量的水分子，碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，DNA分子能够吸收如此多的水说明它的磷酸基团在分子的外部。资料3克里克根据他从事X射线结构分析的经验，立刻意识9资料41952年5月，富兰克林利用X射线结晶技术获得了有史以来最清晰的DNA分子照片，并运用数学公式对照片进行了分析，计算出一些有关DNA结构的准确数值。根据富兰克林的新X射线照片和数据，沃森和克里克提出了双螺旋结构的设想，并将脱氧核糖和磷酸组成的骨架放在螺旋的外面，里面是碱基对。在这个模型中，他们将相同的碱基进行配对。资料41952年5月，富兰克林利用X射线结晶技10富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片，这张照片正是发现DNA结构的关键。富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片，这张照片正是发现D11AGTCCAAGTCCA12资料51950年，生物化学家查哥夫报道了他对来自人、猪、牛、羊、细菌和酵母菌等不同生物的DNA分析结果：虽然在不同生物的DNA之间，4种核苷酸的数量和相对比例很不相同，但无论在哪种物质的DNA中，都有A=T和G=C……1952年春天，他访问了卡文迪什实验室时，向克里克详细解释了这一规律。同年，化学家格里菲斯通过计算表明，DNA的4种核苷酸中，A必须与T成键，G必须与C成键。同时，沃森了解到，A-T和G-C配对是靠氢键维系的，A和T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键。资料51950年，生物化学家查哥夫报道了他对来13AGT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、G只和C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。氢键AGT碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形14AGTCCAAGTCCA15资料61953年3月7日，沃森和克里克构建出新的DNA模型，在这个模型中，DNA分子是一个双螺旋结构，螺旋内部的碱基之间通过氢键连接成碱基对，磷酸在外周。

4月25日，沃森和克里克关于该模型的第一篇论文在《自然》（Nature

）杂志上发表，同时在这期Nature杂志上发表的有关论文还有：威尔金斯、斯托克和威尔逊合署的文章，介绍了X光衍射数据的总体证据支持DNA的双螺旋结构模型，以及富兰克林和戈斯林合署的文章，文中展示富兰克林拍摄的DNA的X光衍射照片，并确认了沃森和克里克模型的合理性。资料61953年3月7日，沃森和克里克构建出新16沃森、克里克和威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖左一：威尔金斯左三：克里克左五：沃森沃森、克里克和威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝17（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。DNA双螺旋结构的主要特点（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。18DNA双螺旋结构特点1.稳定性：双螺旋结构；氢键联结4.方向性：反向平行5.专一性：碱基互补配对2.多样性：碱基对的排列顺序多种多样3.特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基对数目和排列顺序DNA双螺旋结构特点1.稳定性：双螺旋结构；氢键联结4.19

思考：研究表明：DNA结构的稳定性与四种碱基的含量有关：G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。同学们知道是由于什么原因吗？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。思考：研究表明：DNA结构的稳同学们知道是由于什么原因吗20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。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21碱基对的排列顺序代表遗传信息

种类：4n（n为碱基对数目）一般来说，一个DNA分子有4000—40000000000个碱基对，其排列顺序的组合是几近无穷的。碱基对的排列顺序代表遗传信息22磷酸二酯键磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸链DNA双螺旋结构稳定性多样性特异性构成碱基互补配对反向平行盘旋特性DNA分子的结构小结两条链磷酸二酯键磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸链DNA双2312345678109GTCA1.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1．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。

【课堂反馈】12345678109GTCA1.胞嘧啶1．下面是DNA的242．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（）

A．4000个和900个 B．4000个和1800个

C．8000个和1800个

D．8000个和3600个C2．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有22253．下列各图中，图形分别代表磷酸、脱氧核糖和碱基，在制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接。下列连接中正确的是：（）

ABCDB3．下列各图中，图形分别代表磷酸264．由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达()

A．120

B．1204

C．460

D．4120C4．由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序275．在DNA分子中碱基A和T通过两个氢键形成碱基对，碱基G和C通过三个氢键形成碱基对。有一个DNA分子含1000个脱氧核苷酸，共有1200个氢键，则该DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸多少个（）A．150个B．200个C．300个D．无法确定B5．在DNA分子中碱基A和T通过两个氢键形成碱基对，碱基G和286．一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（）

A．44%B．24%C．14%D．28%D6．一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之297.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=TG=C∴A+G=T+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+G（

）=T+C（

）=50%A+GT+C=

（

）

（

）=（

）

（

）=1A+G+T+CA+G+T+CA+GT+GT+CA+C恒等50%7.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30有细胞结构无细胞结构原核生物真核生物遗传物质都是DNA病毒绝大多数遗传物质是DNA少数遗传物质是RNADNA是主要的遗传物质DNA是主要的遗传物质有细胞结构无细胞结构原核生物真核生物遗传物质都是DNA病毒绝31稳定性2、具有储存遗传信息的能力储存3、能够精确的复制自己4、能够指导蛋白质合成传递表达1、结构比较稳定遗传物质必须具备的特点稳定性2、具有储存遗传信息的能力储存3、能够精确的复制自己432第2节

《DNA分子的结构》第3章《基因的本质》第2节

《DNA分子的结构》第3章《基因的本质》33构建者：美国生物学家沃森（左）

英国物理学家克里克（右）DNA双螺旋结构模型的构建构建者：美国生物学家沃森（左）DNA双螺旋结构模型的构建34背景知识20世纪30年代，生化学家分析了DNA的分子构成，发现它由4种脱氧核苷酸分子聚合而成，每一种脱氧核苷酸有一个特定的碱基，4种碱基有两种不同的大小，两种较大，两种较小。AGTC嘌呤嘧啶P脱氧核糖含氮碱基背景知识20世纪30年代，生化学家分析了DNA35资料11951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸二酯键（脱氧核苷酸的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键）连接的。C1C2C3C4C5AGTCCA资料11951年，英国化学家托德提出核苷酸分子36资料21950年初，威尔金斯利用DNA获得了较好的DNA的X射线衍射图谱，测量分析后，发现DNA分子缠绕在一起像一个圆筒，直径2nm，沿分子长度方向每隔0.3nm～0.4nm有一个很强的衍射，如果把这些很强的衍射区分离出后，沿长度方向是中空的。资料21950年初，威尔金斯利用DNA获得了较37X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视，而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后，会形成衍射图样——一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样，仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透38

克里克根据他从事X射线结构分析的经验，立刻意识到DNA可能是一种螺旋结构，但不能确定是双螺旋、三螺旋还是多螺旋。他们提出的第一个设想是一个三螺旋模型，很快他们构建出了一种三股脱氧核苷酸链环绕的螺旋模型，磷酸位于核心，碱基则位于骨架分子的外面。但这一模型立刻被富兰克林否定。富兰克林指出DNA是一个亲水分子，能够吸收比他们模型能够提供的10倍量的水分子，碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，DNA分子能够吸收如此多的水说明它的磷酸基团在分子的外部。资料3克里克根据他从事X射线结构分析的经验，立刻意识39资料41952年5月，富兰克林利用X射线结晶技术获得了有史以来最清晰的DNA分子照片，并运用数学公式对照片进行了分析，计算出一些有关DNA结构的准确数值。根据富兰克林的新X射线照片和数据，沃森和克里克提出了双螺旋结构的设想，并将脱氧核糖和磷酸组成的骨架放在螺旋的外面，里面是碱基对。在这个模型中，他们将相同的碱基进行配对。资料41952年5月，富兰克林利用X射线结晶技40富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片，这张照片正是发现DNA结构的关键。富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片，这张照片正是发现D41AGTCCAAGTCCA42资料51950年，生物化学家查哥夫报道了他对来自人、猪、牛、羊、细菌和酵母菌等不同生物的DNA分析结果：虽然在不同生物的DNA之间，4种核苷酸的数量和相对比例很不相同，但无论在哪种物质的DNA中，都有A=T和G=C……1952年春天，他访问了卡文迪什实验室时，向克里克详细解释了这一规律。同年，化学家格里菲斯通过计算表明，DNA的4种核苷酸中，A必须与T成键，G必须与C成键。同时，沃森了解到，A-T和G-C配对是靠氢键维系的，A和T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键。资料51950年，生物化学家查哥夫报道了他对来43AGT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、G只和C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。氢键AGT碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形44AGTCCAAGTCCA45资料61953年3月7日，沃森和克里克构建出新的DNA模型，在这个模型中，DNA分子是一个双螺旋结构，螺旋内部的碱基之间通过氢键连接成碱基对，磷酸在外周。

4月25日，沃森和克里克关于该模型的第一篇论文在《自然》（Nature

）杂志上发表，同时在这期Nature杂志上发表的有关论文还有：威尔金斯、斯托克和威尔逊合署的文章，介绍了X光衍射数据的总体证据支持DNA的双螺旋结构模型，以及富兰克林和戈斯林合署的文章，文中展示富兰克林拍摄的DNA的X光衍射照片，并确认了沃森和克里克模型的合理性。资料61953年3月7日，沃森和克里克构建出新46沃森、克里克和威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖左一：威尔金斯左三：克里克左五：沃森沃森、克里克和威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝47（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。DNA双螺旋结构的主要特点（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。48DNA双螺旋结构特点1.稳定性：双螺旋结构；氢键联结4.方向性：反向平行5.专一性：碱基互补配对2.多样性：碱基对的排列顺序多种多样3.特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基对数目和排列顺序DNA双螺旋结构特点1.稳定性：双螺旋结构；氢键联结4.49

思考：研究表明：DNA结构的稳定性与四种碱基的含量有关：G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。同学们知道是由于什么原因吗？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。思考：研究表明：DNA结构的稳同学们知道是由于什么原因吗50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。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51碱基对的排列顺序代表遗传信息

种类：4n（n为碱基对数目）一般来说，一个DNA分子有4000—40000000000个碱基对，其排列顺序的组合是几近无穷的。碱基对的排列顺序代表遗传信息52磷酸二酯键磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸链DNA双螺旋结构稳定性多样性特异性构成碱基互补配对反向平行盘旋特性DNA分子的结构小结两条链磷酸二酯键磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸链DNA双5312345678109GTCA1.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1．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。

【课堂反馈】12345678109GTCA1.胞嘧啶1．下面是DNA的542．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（）

A．4000个和900个 B．4000个和1800个

C．8000个和1800个

D．8000个和3600个C2．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有22553．下列各图中，图形分别代表磷酸、脱氧核糖和碱基，在制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接。下列连接中正确的是：（）

ABCDB3．下列各图中，图形分别代表磷酸564