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1、DNA具备作为遗传物质的条件吗？,2）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性,3）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状,4）能够产生可遗传的变异,1）分子结构具有相对的稳定性,第节分子的结构,（1）组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？,DNA的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。,（2）组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？,想一想,组成DNA的碱基有四种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；脱氧核苷酸有四种：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。,富兰克林1920年生于
2、伦敦，15岁就立志要当科学家，但父亲并不支持她这样做。她早年毕业于剑桥大学，专业是物理化学。1945年，当获得博士学位之后，她前往法国学习X射线衍射技术。她深受法国同事的喜爱，有人评价她“从来没有见到法语讲的这么好的外国人”。1951年，她回到英国，在伦敦大学国王学院取得了一个职位。,一、DNA双螺旋结构模型的构建,在那时候，人们已经知道了脱氧核糖核酸（DNA）可能是遗传物质，但是对于DNA的结构，以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。就在这时，富兰克林加入了研究DNA结构的行列在相当不友善的环境下。她负责起实验室的DNA项目时，有好几个月没有人干活。同事威尔金斯不喜欢她进入自己的研
3、究领域，但他在研究上却又离不开她。他把她看作搞技术的副手，她却认为自己与他地位同等，两人的私交恶劣到几乎不讲话。在那时的科学界，对女科学家的歧视处处存在，女性甚至不被准许在大学的高级休息室里用午餐。她们无形中被排除在科学家间的联系网络之外，而这种联系对了解新的研究动态、交换新理念、触发灵感极为重要。,富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在她的研究中派上了用场。X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。富兰克林精于
4、此道，她成功的拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。,不久，生物大分子结构会议在意大利举行，威尔金斯在富兰克林不知情的情况下在报告中展示了的射线衍射照片，这给沃森留下了极深的印象。不久后，沃森来到剑桥大学遇到了克里克，他们的配合成为科学家合作的典范。物理学家出身的克里克可以帮助沃森分析衍射图谱，而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。,当时科学界对的认识：分子是以种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这种脱氧核苷酸分别含有、四种碱基。沃森和克里克根据威尔金斯提供的衍射图谱的有关数据推算出分子呈螺旋结构。他们尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，这些模型中，碱基位于螺旋的外部。但是这些模型很快被否定了
5、。,失败后，他们并没有放弃，很快又重新构建了一个将磷酸脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。在这个模型中是相同碱基进行配对的，即与配对，与配对。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律，于是这个模型又被抛弃了。,后来，沃森和克里克从著名生物化学家查哥夫那里得到一个重要的信息：腺嘌呤（）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量：鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量。于是他们改变了碱基的配对方式，让与配对，与配对，构建出新的双螺旋结构模型。结果发现：碱基对和碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的分子具有稳定的直径，能够解释、的数量关系，同时也能解释的复制。当他们把这个用金属材料制作的模
6、型与拍摄的射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。,这个故事的结局有些伤感。当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享。由于富兰克林的突出贡献，人们总在猜想：假如富兰克林活着，她会得奖吗？性别差异是否会成为公平竞争的障碍？当然，现在这个问题已经永远是一个迷了。今天，科技界对富兰克林的工作给予很高评价。,思考与讨论：,、请你根据前面的资料回答有关问题（）是由几条链构成的，它具有 怎样的立体结构？（）的基本骨架是由哪些物质组成的？它们位于的什么部位？（）中的碱基是如何
7、配对的？它们位于的什么部位？,、DNA分子的结构：,图 3-11 DNA分子的结构模式图,二、DNA分子的结构,（1）DNA分子的空间结构是由两条链盘旋成双螺旋。,2DNA分子双螺旋结构的特点：,DNA分子是由 2 条链组成，反向平行盘旋成双螺旋结构。,磷酸二脂键,脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基对排列在内侧。,碱基通过氢键连接成碱基对，并遵循碱基互补配对原则。,在DNA分子的双链结构中：A=T C=G,三、DNA分子的特性,多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。,一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。,特异性：特定的DNA分子具
8、有特定的碱基排列顺序。,不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。,稳定性：DNA分子当中的脱氧核糖和磷酸交替排列稳定不变；碱基互补配对原则稳定不变;相应的碱基之间通过氢键构成碱基对。,DNA分子的多样性,学生活动：构建DNA模型,比较不同组的DNA模型有什么不同？比较各组的第一个碱基对，试分析第一个碱基对的可能情况。从而探究碱基对数量（n）和碱基对排列方式的关系，建立数学模型。DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿?,碱基对的排列顺序不同,4n(n代表碱基对数),碱基对的排列顺序中,四、碱基互补配对的计算：,A=T G=C A+G=T+C、在DNA双链中，所有的嘌呤碱基之和等于所有的嘧啶碱基之和A+C=G+T A+G=T+C、在DNA双链中，任意两个不互补的碱基之和相等，并为碱基总数的一半,思考与讨论：,1、在一个DNA分子中，若甲链A+G/C+T=m，则在互补的乙链中A+G/C+T=2、1、在一个DNA分子中，若甲链A+T/C+G=n，则在互补的乙链中A+T/C+G=,例：已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000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（）A1800个和800个 B1800个和l800个 C3600个和800个 D3600个和3600个,C,【课后练习】,
