《遗传信息编码在DNA分子上课件--高一下学期生物浙科版必修2.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传信息编码在DNA分子上课件--高一下学期生物浙科版必修2.pptx（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、浙科浙科2019版版必修必修2第三章 遗传的分子基础第二节 遗传信息编码在DNA分子上教学目标 1、描述DNA分子的组成，概述碱基互补配对原则，认识遗传信息的稳定性。 2、通过DNA分子双螺旋结构的发现历程，概述DNA分子结构的主要特点。生命很可能是一本由密码密码写成的指令书而永远长存的,那么是什么密码能够创造创造出如此绚烂的生物世界?又是什么使染色体在复制复制时都重复出同样的密码? -薛定谔生命是什么?一、DNA模型建构资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位 是 。1分子脱氧核苷酸 = + + .【模型建构模型建构1】: 脱氧核苷酸脱氧核苷酸代表磷酸 代表脱氧核糖代
2、表4种碱基 脱氧核苷酸1分子磷酸1分子脱氧核糖1分子含氮碱基当时科学界对当时科学界对DNA已有的认识已有的认识（A）（G）（C）（T）基本结构单位：脱氧（核糖）核苷酸磷酸N含氮碱基腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖12345脱氧核苷脱氧(核糖）核苷酸元素组成：C、H、O、N、PACT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脱氧核苷酸的种类资料2：1951年，波林(1954年诺贝尔化学奖得主)，发现蛋白质的长链结构。由此启发：DNA是由许多个_连接而成的_。【模型建构【模型建构2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链脱氧核苷酸长链磷酸二酯键X X射线衍射射线衍射DNAD
3、NA很有可能是很有可能是“两条链构成的两条链构成的螺旋螺旋”结构结构沃森沃森资料3：1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱。资料4：富兰克林指出“磷酸脱氧核糖”骨架是“亲水”的，碱基是“疏水”的。BA资料5：富兰克林指出X衍射照片中的“DNA的双螺旋结构”图像即使翻转180度看起来还是一样。反向同向GCAT 氢键对基碱资料6：1952年奥地利生物化学家卡伽夫研究得出：腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量(A=T)，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量(G=C)。DNA双螺旋结构空间结构1953年年沃森沃森和和克里克克里克提出提出了了DNA双螺旋结构模型，并将双螺旋结构模型，并将
4、撰撰写的写的核酸的分子结构核酸的分子结构论文发表在英国论文发表在英国自然自然杂志上。杂志上。【模型建构【模型建构3】DNA双螺旋双螺旋结构结构含氮碱基脱氧核糖磷酸基团化学键阅读课本P57-58页的内容，构建DNA双螺旋结构双螺旋结构双螺旋解双螺旋解开放大开放大DNA平面结构模式图平面结构模式图55335533DNA结构模式图结构模式图二、二、DNA双螺旋双螺旋结构的主要特点：结构的主要特点：2.DNA2.DNA的外侧是由哪些物质组成的？碱基的外侧是由哪些物质组成的？碱基位于位于DNADNA的什么部位呢？的什么部位呢？3.DNA3.DNA中的碱基是如何配对的？它们是如中的碱基是如何配对的？它们是
5、如何连接的？何连接的？1.1.DNADNA是由几条链构成的？它具有怎样的是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？立体结构？(1)DNA的的两条两条单单链按链按反向平行反向平行方式盘旋成双螺方式盘旋成双螺旋结构。旋结构。DNA中的中的脱氧核糖和磷酸交替连接脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，排列在外侧，构成基本骨架构成基本骨架；碱基排列在内侧。；碱基排列在内侧。55335533(2)两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过氢键氢键连接成碱基对，并连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：且碱基配对具有一定规律：A与与T配对，配对，G与与C配对配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作。碱基之间的这种一一
6、对应的关系，叫作碱基互补配对原则。碱基互补配对原则。DNA结构模式图结构模式图二、二、DNA双螺旋双螺旋结构的主要特点：结构的主要特点：(3)在在DNA分子中，分子中，A=T，G=C，但，但A+T不一定不一定等于等于G+C，这就是，这就是DNA中碱基含量的中碱基含量的卡伽夫法卡伽夫法则则归纳总结：归纳总结：DNA分子结构的分子结构的“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”五种元素：五种元素：四种碱基：四种碱基：三种物质：三种物质：两条长链：两条长链：一种螺旋：一种螺旋：C、H、O、N、PA、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸，相应的有四种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱
7、基两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构三、碱基排列顺序编码了遗传信息1、组装一个含有、组装一个含有100对脱氧核苷酸的对脱氧核苷酸的DNA模型，有多少种组合方式？模型，有多少种组合方式？4100种种2、DNA哪些结构特点使不同哪些结构特点使不同DNA分子分子之间存在不同？之间存在不同？特定的碱基排列顺序特定的碱基排列顺序三、碱基排列顺序编码了遗传信息（1）多样性多样性 DNA分子中各种分子中各种碱基数目不同碱基数目不同，排列排列方式也不同方式也不同； 脱氧核苷酸有四种，脱氧核苷酸有四种，n个碱基对的排列个碱基对的排列顺序是顺序是4n种。种。三、碱
8、基排列顺序编码了遗传信息（2）特异性）特异性 每个特定的每个特定的DNA分子都具有分子都具有特定特定的碱基排列顺序的碱基排列顺序。核苷酸的不同序。核苷酸的不同序列形成了生物列形成了生物独特的遗传信息独特的遗传信息。两种生物的亲缘关系越近，它们细胞内的核苷酸序列也越相似两种生物的亲缘关系越近，它们细胞内的核苷酸序列也越相似遗传信息的应用遗传信息的应用通过对通过对DNA中核苷酸的序列分析：中核苷酸的序列分析：1.科学家可以科学家可以判断判断各种各种生物生物在进化中的在进化中的亲缘关系亲缘关系2.医生可以对两个人的医生可以对两个人的血缘关系血缘关系做出参考性的结论做出参考性的结论3.警察可以对案件中
9、人物的警察可以对案件中人物的身份身份进行进行鉴定鉴定DNA指纹技术指纹技术下图中怀疑对象中，谁最可能是嫌疑犯？下图中怀疑对象中，谁最可能是嫌疑犯？三、碱基排列顺序编码了遗传信息（3）稳定性）稳定性 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变； 两条链间碱基互补配对的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变； 每个每个特定的特定的DNA分子分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。重点结论：重点结论：C C、G G的比例越高的比例越高，双螺旋结构越稳定，双螺旋结构越稳定，热稳定性越强热稳定性越强。四、碱基互补配对原则及其
10、应用DNA分子形成碱基对时，分子形成碱基对时，A与与T配对，配对，G与与C 配对，这种一一对应的关系，称为配对，这种一一对应的关系，称为碱碱基互补配对原则基互补配对原则。1.碱基互补配对原则四、碱基互补配对原则及其应用设设DNA一条链为一条链为1链，互补链为链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则链。根据碱基互补配对原则，可知：可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。则在。则在DNA双链中：双链中： A = T ， G = C2.碱基互补配对原则应用碱基互补配对原则应用A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链双链规律规律：嘌呤总数嘌呤总数=嘧啶总数嘧
11、啶总数 A+G=T+C则：则：A+G/T+C=？A+G=TCACTG=150%DNADNA分子中任意分子中任意非互补碱基非互补碱基之和相等，且占之和相等，且占DNADNA碱基碱基总数的总数的50%50%。例例：某双链某双链DNA分子中，分子中，G占占23%，求，求A占多少？占多少？因为因为DNA分子中，分子中，A+G=T+C。所以，。所以，A=50%23%=27%27A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=nnnA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1 2例：例：若若DNA的一个单链中，的一个单链中，A1+T1/G1+C1=n，上述，上述比例在其互补链和整个比例在其互补链和整
12、个DNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？即：即：在同一在同一DNA中，双链和单链中互补碱基和之比相等中，双链和单链中互补碱基和之比相等A+TG+CA1+T1G1+C1A2 +T2G2 +C2=非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数互为倒数例：例：在在DNA的一个单链中，的一个单链中，A1+G1/T1+C1=0.4，上，上述比例在其互补链和整个述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？A1T2T1A2G1C2C1G2 DNA双链 1 22.5 ; 1四、碱基互补配对原则及其应用思考：什么关系？思考：什么关系？A+TA+T+G
13、+CA1 +T1A1+T1+G1+C1A2+T2A2+T2+G2+C2四、碱基互补配对原则及其应用 双链双链DNA分子中，分子中，A+T占整个占整个DNA分子碱基总数的百分比分子碱基总数的百分比等于等于其中任何一条链中其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。占该链碱基总数的百分比。A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链双链A1+T1= A2+T2 = A+TG1+C1= G2+C2 = G+CA+TA+T+G+CA1 +T1A1+T1+G1+C1A2+T2A2+T2+G2+C2=课堂检测下图为大肠杆菌下图为大肠杆菌DNADNA分子（片段）的结构示意图分子（片段）的结构示意图请回答下列问题（1）图中“1”表示 ，“2”表示 ，“1”“2”“3”结合在一起 的结构称 。（2） “3” 有 种，中文名称是 。（3）DNADNA分子中分子中“3”“4”是通过 键连接起来的。磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸2鸟嘌呤、胞嘧啶鸟嘌呤、胞嘧啶氢氢1DNA分子结构的多样性主要取决于分子结构的多样性主要取决于()A碱基种类的不同碱基种类的不同 B碱基数量的不同碱基数量的不同C碱基序列的不同碱基序列的不同 D碱基比例的差碱基比例的差