1、第第2节节 DNA的结构的结构第第3 3章章 基因的本质基因的本质2022-11-303.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30问题探讨问题探讨 坐落在北京中关村高科技园区的坐落在北京中关村高科技园区的DNADNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗？上网查阅将它作为高科技的标志吗？上网查阅有关有关DNADNA的信息，收集你感兴趣的资的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享料与同学交流共享。DNADNA雕塑雕
2、塑3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建19531953年，美国生物年，美国生物学家沃森（学家沃森（J.D.WatsonJ.D.Watson）和英国物理学家克里克和英国物理学家克里克（F.CrickF.Crick）提出的）提出的DNADNA双螺旋结构模型是划时双螺旋结构模型是划时代的伟大发现代的伟大发现,在生物学在生物学的发展中具有里程碑式的发展中具有里程碑式的意义。的意义。3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(
3、共1616张PPT)PPT)1 1、DNADNA分子的基本单位分子的基本单位脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）（1 1）主要元素主要元素CC、H H、O O、N N、P P等；等；（2 2）基本单位：脱氧核苷酸）基本单位：脱氧核苷酸脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸核核 苷苷2022-11-30 20 20世纪世纪3030年代，科学届已经认识到：年代，科学届已经认识到：DNA是由是由4种种脱氧核苷酸脱氧核苷酸连接连接而成的长链，这而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A
4、、T、C、G四种碱基。四种碱基。3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-302 2、DNADNA呈螺旋结构呈螺旋结构 英国生物物理学家威尔金斯（英国生物物理学家威尔金斯（M.WilkinsM.Wilkins）和同事富兰）和同事富兰克林（克林（R.E.FranklinR.E.Franklin）应用）应用X X射线衍射技术获得了高质量的射线衍射技术获得了高质量的DNADNA衍射图谱。衍射图谱。X X形意味着形意味着DNADNA分子是螺旋的，沃森和克里克以该照片的有关数分子是螺旋的，沃森和克里克以该照片的有关数据为基础，
5、推算出据为基础，推算出DNADNA呈螺旋结构。呈螺旋结构。3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)19521952年，奥地利生物化学家年，奥地利生物化学家查哥夫（查哥夫（E.ChargaffE.Chargaff）访问剑桥）访问剑桥大学，提供重要信息：在大学，提供重要信息：在DNADNA中，中，腺嘌呤（腺嘌呤（A A）的量总是等于胸腺）的量总是等于胸腺嘧啶（嘧啶（T T）的量；鸟嘌呤（）的量；鸟嘌呤（G G）的）的量总是等于胞嘧啶（量总是等于胞嘧啶（C C）的量。）的量。在此基础上，沃森和克里克构建在此基础上，沃森和克里克构建出出D
6、NADNA双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。沃森和克里克搭建的沃森和克里克搭建的DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型2022-11-303 3、DNADNA的双螺旋结构模型的双螺旋结构模型3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30 19531953年，沃森和克里克撰年，沃森和克里克撰写的写的核酸的分子结构一脱氧核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型核糖核酸的一个结构模型论论文在英国文在英国自然自然杂志上刊载，杂志上刊载，引起了极大的轰动。引起了极大的轰动。19621962年，沃森、克里克和年，沃森、克里克和
7、威尔金斯三人因这一研究成果威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。学奖。3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30思考思考讨论讨论1、请你根据资料回答有关请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。结构方面的问题。（1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？（2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？的什么部位？（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于中
8、的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？的什么部位？2 2、沃森和克里克默契配合，揭示了、沃森和克里克默契配合，揭示了DNADNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？DNA是由是由两条链两条链构成的。它的立体结构为：构成的。它的立体结构为：DNADNA是由两条单链组成的，这两条是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的基本骨架的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸包括脱氧核糖和磷酸，它们，它们排列
9、在排列在DNADNA的外侧的外侧。DNA中的碱基中的碱基通过氢键连接成碱基对通过氢键连接成碱基对，它们，它们位于位于DNADNA的内侧的内侧。碱基配对有一定的。碱基配对有一定的规律：规律：A A一定与一定与T T配对；配对；G G一定与一定与C C配对。配对。要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研在交流与碰撞中获得的；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究要有兴趣和激情等。3.2 DNA3.2
10、DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30二、二、DNADNA的结构的结构1 1、DNADNA分子的立体结构分子的立体结构3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-302 2、DNADNA分子的平面结构分子的平面结构53353.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-303 3、DNADNA双螺旋结构的主要特点：双螺旋结构的主要特点：（1 1）DNADNA分子是由分子是由两条单链两条
11、单链组成的，这两条链按组成的，这两条链按反向反向平行方式平行方式盘旋成盘旋成双螺旋结构。双螺旋结构。（2 2）DNADNA分子中的分子中的脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在交替连接，排列在外侧外侧，构成，构成基本骨架基本骨架；碱基排列在内侧碱基排列在内侧。（3 3）两条链上的）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱，并且碱基配对具有一定的规律：基配对具有一定的规律：遵循碱基互补配对原则遵循碱基互补配对原则。在在DNADNA双链中，双链中，A=T,G=CA=T,G=C，且，且A A、T T之间形成两个氢键，之间形成两个氢键，G G、C C之间形成三个氢键。之
12、间形成三个氢键。3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-304 4、DNA分子各种碱基的数量关系分子各种碱基的数量关系（1 1）在整个）在整个DNADNA分子中，分子中，A=TA=T、G=CG=C；A+G=T+C=A+G=T+C=A+C=T+G=50%A+C=T+G=50%；(A+G(A+G）/（T+CT+C）=1=1。（2 2）如果一条链中的）如果一条链中的(A+T)/(G+C)=a(A+T)/(G+C)=a，则另一条链中的，则另一条链中的(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)比例也是比例也是a a；如果一
13、条链中的；如果一条链中的(A+G)/(T+C)=b,(A+G)/(T+C)=b,则则另一条链中另一条链中(A+G)/(T+C)(A+G)/(T+C)的比例是的比例是1/b1/b。（3 3）在）在DNADNA分子中一条链中分子中一条链中A+TA+T的和占该链碱基比率等于另一的和占该链碱基比率等于另一条链中条链中A+TA+T的和占该链碱基比率，还等于双链的和占该链碱基比率，还等于双链DNADNA分子中分子中A+TA+T的的和占整个和占整个DNADNA分子的碱基比率。分子的碱基比率。即：即：(A(A1 1+T+T1 1)%=(A)%=(A2 2+T+T2 2)%=)%=总总(A+T)%(A+T)%同
14、理：同理：(G(G1 1+C+C1 1)%=(G)%=(G2 2+C+C2 2)%=)%=总总(G+C)%(G+C)%3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，G G占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？A=50%A=50%23%=27%23%=27%2 2、在、在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在其，上述比例在其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？3 3、若、若DNADNA的一
15、个单链中，的一个单链中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比例在其，上述比例在其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 12.5 10.4 0.40.4 0.4思考思考讨论讨论2022-11-303.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30探究探究实践实践1、DNA只含有只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？传信息？2 2、DNA是如何维系它的遗传稳定性的？是如何维系它的遗传稳定性的？3 3、你能够根据
16、、你能够根据DNADNA的结构特点，设想的结构特点，设想DNADNA的复制方式吗？的复制方式吗？DNA虽然只含有虽然只含有4 4种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，使碱基排列顺序的千变万化，使DNADNA储存了大量的储存了大量的遗传信息。遗传信息。（1 1）靠靠DNADNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；（；（2 2）在）在DNADNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力碱基对平面垂直
17、方向的相互作用力。从从碱基互补配对原则出发碱基互补配对原则出发去思考去思考。3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30课堂练习课堂练习1、下图是、下图是DNADNA片段的结构示意图。下列叙述正确的是（）片段的结构示意图。下列叙述正确的是（）A.A.该片段中该片段中A+TA+T的含量等于的含量等于G+CG+C的含量的含量B.B.与结合在一起的结构是脱氧核苷与结合在一起的结构是脱氧核苷C.C.和通过磷酸二酯键直接相连和通过磷酸二酯键直接相连D.RNAD.RNA分子中也存在和分子中也存在和2 2、下列有关双链、下列有关
18、双链DNADNA分子的叙述，正确的是（）分子的叙述，正确的是（）A.A.若若DNADNA分子一条链中的碱基分子一条链中的碱基A A所占比例为所占比例为a a，则另一条链的碱基，则另一条链的碱基C C所占所占比例为比例为1/21/2a aB.B.如果一条链上如果一条链上(A(AT)/(GT)/(GC)C)m m，则另一条链上该比值也为，则另一条链上该比值也为m mC.C.如果一条链上的如果一条链上的ATGCATGC22332233，则另一条链上该比值为，则另一条链上该比值为33223322D.D.由由5050个碱基对组成的个碱基对组成的DNADNA分子片段中至少含有氢键的数量为分子片段中至少含有氢键的数量为150150个个BB3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)2022-11-30拓展应用拓展应用1、根据碱基互补配对原则，根据碱基互补配对原则，DNADNA两条链的碱基两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，之间有准确的一一对应关系，保证了遗传信息保证了遗传信息传递的准确性。传递的准确性。3.2 DNA3.2 DNA的结构-高中生物必修二（20192019）课件(共1616张PPT)PPT)
