3.1DNA的结构及相关计算 课件 下学期生物人教版必修2

格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验：加热杀死的S菌含有某种“转化因子”

艾弗里肺炎链球菌体内转化实验：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质后续科学家烟草花叶病毒侵染烟草的实验：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。知识回顾：名人榜赫尔希、蔡斯噬菌体侵染大肠杆菌实验：DNA是噬菌体的遗传物质绝大多数生物的遗传物质是DNA，DNA是主要的遗传物质。结构决定功能

思考：DNA的结构具体是怎样的呢？思考：DNA是如何储存遗传信息的，又是如何决定生物性状的？第二章第二节DNA的结构一、DNA结构模型的构建思考：1、DNA双螺旋建构模型的构建者是？2、研究DNA结构常用的方法是什么？3、DNA结构模型的构建过程和依据分别是什么？沃森和克里克X射线晶体衍射法一、DNA结构模型的构建威尔金斯和富兰克林提供_________________DNA是以4种__________为单位连接而成的长链，分别含___________4种碱基沃森和克里克推算出DNA分子呈_____结构脱氧核苷酸A、T、G、CDNA衍射图谱螺旋3、DNA双螺旋结构的构建过程被否定查哥夫提出DNA分子中:_____

____________________。修正、重建A=T,C=G重建模型：DNA双螺旋结构模型模型特点：碱基排列在__内

部，脱氧核糖—磷酸骨架排在_外

部；让A与_T

配对，G与_C_配对，DNA的两条链方向相反_。依据1：依据2：依据3：思考：1、DNA衍射图谱属于模型吗？2、DNA双螺旋结构模型属于什么模型？DNA双螺旋结构模型属于物理模型DNA双螺旋结构模型的构建标志着生物学的研究进入分子水平注意：DNA衍射图谱不是模型模型分为物理模型、数学模型和概念模型练一练：1、[2021·广东]DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就义下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（

）①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④

沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A.①②B.②③

C.③④D.①④B2、下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA结构模型构建方面的突出贡献的说法,正确的是 (

)A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像B.沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型C.查哥夫提出了A与T配对,C与G配对的正确关系D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量练一练：B脱氧核苷酸OPCH2

OHOOHHOHHH

HH碱基

磷酸

5’1’2’3’4’

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。C、H、O、N、P二、DNA的结构1.DNA的基本单位：

3.脱氧核苷酸的组成：

一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶2.DNA的元素组成：

知识回顾：思考：脱氧核苷酸是怎么连接形成DNA的？ACG1’2’3’4’5’TCG磷酸二酯键氢键4、脱氧核苷酸连接形成DNA（1）DNA结构的主要特点：①DNA含_2_条链，方向_相反__,通过盘旋形成__双螺旋_结构。②DNA的外侧基本骨架是_脱氧核糖和磷酸交替连接___.③DNA的内侧是_碱基对_，按照_碱基互补配对__原则通过_氢_键连接。含1个-OH，为3’端含1个游离磷酸，为5’端思考：什么是碱基互补配对原则？碱基互补配对原则：碱基之间的一一对应关系，即A与T配对，C与G配对。思考：1、DNA两条链中相邻的碱基之间靠______连接。2、DNA单链中，相邻的碱基之间靠_____________________连接。3、线性DNA中含___个游离磷酸。4、环状DNA分子中含_个游离磷酸。（如线粒体、叶绿体、原核生物中的DNA）氢键脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖20思考：1、DNA中的每个磷酸都连接两个脱氧核糖吗？2、DNA初步水解产物是___________________；DNA彻底水解产物是_________________________，共有______种产物。DNA中的每个磷酸并不都连接两个脱氧核糖4种脱氧核苷酸脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基65、DNA结构的特性（1）稳定性的原因：（2）特异性的原因：（3）多样性的原因：①两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架③内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则碱基对的特定排列顺序碱基对的数量不同、排列顺序的千变万化思考：左图和右图相比，谁的结构更稳定一点，为什么？DNA的热稳定性取决于G—C的数量，G—C的数量越多，则DNA中的氢键数量越多，DNA的热稳定性越高练一练：1.(2024·吉林白城高一联考)如图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是(

)

A.①为3′端，②为5′端B.DNA的基本骨架中所含化学元素包括C、H、O、N、PC.一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间通过氢键相连D.若该分子中G—C碱基对比例高，则热稳定性较高D2.(2024·福建厦门高一期中)如图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链部分结构示意图，下列叙述错误的是(

)

A.该链上的碱基T与互补链上的碱基A通过氢键连接B.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架C.DNA单链中相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③连接起来D.能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b练一练：D3.如图所示为DNA的结构示意图。下列有关说法正确的是(

)

A.①和②相间排列，构成了DNA的基本骨架B.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸C.⑤⑧所指碱基占的比例越大，DNA越稳定D.每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团和一个碱基练一练：A规律一：氢键数目

A与T之间两个氢键，C与G之间三个氢键，其中C-G对数(或相对含量)越多，DNA分子越稳定。例题1：一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中含有_____个氢键。1000个碱基对共有2000个碱基A=240氢键数=240X2+760X3=2760A-T有240对T=240G-C有760对拓展讲解：DNA中碱基的相关计算A=T=240根据碱基互补配对：A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：A1＋A2＝________________；G1＋G2＝____________。即：双链中A＝___，G＝___，

A＋G＝______=___________________________＝______＝__________________。T2＋T1C2＋C1TCT＋CA＋CT＋G1/2(A＋G＋T＋C)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。思考：DNA分子中嘌呤(A和G)数与嘧啶(C和T)数有何数量关系？规律2：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链拓展讲解：DNA中碱基的相关计算1链与2链互补，A=T，C=G1/2(A＋G＋T＋C)变式训练．假设一个DNA分子片段中，碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是(

)A．26%,312个

B．24%,288个

C．24%,298个 D．12%,144个双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。B【任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半】例题2：某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？A=50%–23%=27%思考：1、核酸中嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数吗？2、若细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，则该细胞的核酸可能有哪些？注意：核酸中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链单链DNA或RNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不相等只有双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数可能既有双链DNA，又有RNA可以根据嘌呤与嘧啶的比例确定核酸的种类例题：甲生物核酸碱基的组成为嘌呤占46%、嘧啶占54%,乙生物遗传物质的碱基组成为嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲乙生物可能是（

）A.发菜、变形虫B.玉米、T2噬菌体

C.硝化细菌、绵羊D.乳酸菌、SARS病毒DA1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。T2+A2C2+G2互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。=A1+T1N1A2+T2=N2A+TN总=C1+G1N1C2+G2=N2C+GN总思考：互补碱基之和(A与T或G与C)的比例在任意一条链(A1+T1或G2+C2)及整个DNA分子中(A+T或G+C)都相同吗？根据碱基互补配对：A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链N1链N2链规律3：拓展讲解：DNA中碱基的相关计算1链与2链互补，A=T，C=G例题2：已知某双链DNA中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占多少？计算公式：利用规律：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链N1链N2链31.3%18.7%A1T2T1A2G1C2C1G2

DNA双链12A2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=m若，求,=A+TG+C=mm互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等拓展讲解：DNA中碱基的相关计算思考：如果1链上(A1+T1)/(G1+C1)=M,则其互补链2链上(A2+T2)/(G2+C2)的比值是多少,其在双链中(A+T)/(G+C)为多少？根据碱基互补配对：A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：规律4：例题4：DNA的一个单链中（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_____、_____。1链与2链互补，A=T，C=G简记为“补则等”思考：不同生物体内(A+T)/(G+C)的比值相同吗？不同生物比值不同，显示不同生物DNA的特异性。A+TG+C若

，则

=

，=T1+G1=m

A1+C1T2+G2

A2+C2m1思考：如果1链上(A1+G1)/(T1+C1)=M,则其互补链2链上(A2+G2)/(T2+C2)的比值是多少,其双链DNA上(A+G)/(T+C)的比值为多少？根据碱基互补配对：A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链规律5：拓展讲解：DNA中碱基的相关计算T+G

A+C1例题5：DNA的一个单链中（A+C）/（G+T）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。1链与2链互补，A=T，C=G规律6：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。例：在DNA分子中，一条链上的鸟嘌呤占该链碱基数的24%，互补链上的鸟嘌呤占互补链碱基数的22%，则该DNA分子中腺嘌呤所占比例为A.81%B.54%C.27%D.23%C拓展讲解：DNA中碱基的相关计算1链和2链互补,N1=N2不互补碱基之和为总碱基之和的一半A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链N1链N2链拓展讲解：DNA中碱基的相关计算若

，则