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1、复习回顾:,绝大多数生物（真核生物，原核生物，DNA病毒）的遗传物质是，少数生物（RNA病毒）的遗传物是。生物体的主要遗传物质是。,DNA,DNA,RNA,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸1分子脱氧核苷酸=+.,1分子磷酸,1分子脱氧核糖,1分子含氮碱基,脱氧核糖,磷酸,碱 基,DNA分子的结构,主讲教师：桑小林 泸西县第一中学,1.搜索历史上有关“DNA的分子结构模型建立过程”的资料，并讨论沃森和克里克是怎样发现DNA分子的双螺旋结构的？2.DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点？3.能利用碱基互补配对原则，对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算。,学习目标：,资料1：1951年，英国科学家威
2、尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱。,资料2：1952年奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。,讨论1:当时，科学家对DNA的认识是怎样的？,讨论2：沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的许多经验和成果，其中威尔金斯和同事富兰克林提供的DNA衍射图谱对他们有什么帮助？,讨论3：沃森和克里克尝试了很多种螺旋模型，他们经历了怎样的失败，又是怎样纠正的？,20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。,一、DNA模型建构,碱基,A,G,C,T,磷酸,脱氧核糖
3、,1、构建者：2、构建依据：讨论1:当时，科学家对DNA的认识:,A,C,T,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,错误:他们建立的模型中有双螺旋，也有三螺旋；纠正:最终确定为双螺旋而不是其他螺旋;,错误:碱基位于外部。纠正:他们将磷酸脱氧核糖安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部。,错误:相同的碱基进行配对，即A与A配对，T与T配对纠正:A与T配对，G与C配对,讨论2：,讨论3：,由衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构。,成功之处：A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径，能够解释A、T、G、C的
4、数量关系，同时也能解释DNA的复制。,1962年，沃森，克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学奖或医学奖,讨论4:上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？,讨论5:沃森和克里克默契配合，建构了DNA双螺旋结构模型，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。这给予你哪些启示？,1.善于学习和借鉴他人的研究成果和经验；2.善于与他人交流、沟通和合作；3.大胆设想，科学推理，百折不挠，锲而不舍的精神。,物理学、生物化学、数学和分子生物学；多学科交叉运用，推动了生物学的发展。,子曰：三人行必有我师焉。,学会学习,学会借鉴,学会合作,氢键,平面结构,立体结构,二、
5、DNA的分子结构：识图,图中1为DNA分子片段的一条链，2为碱基对，3为氢键，4为一个脱氧核苷酸。由图分析，可以看出：(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2)之间的数量关系为111。(3)和 之间的化学键为磷酸二酯键，用限制酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接，还可用DNA聚合酶连接。(4)和之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有两个氢键，G与C之间有3个氢键。(5)每个脱氧核糖连接着2个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接相连。(6)若碱基对为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T
6、,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,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、C只和G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。,A,T,G,C,氢键,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,1、DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（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。,DNA分子的结构特点,A,A
7、,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（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分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,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。,1.DNA分子是有 条链组成，盘旋成 结构。2.交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。3.碱基通过 连接成
8、碱基对，并遵循 原则。,反向平行,双螺旋,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,碱基互补配对,2,小结：DNA分子结构的主要特点,2、DNA分子的结构特性,1）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化(主要区的），构成了DNA分子的多样性。,在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请同学们计算DNA分子有多少种？,2）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一 个DNA分子的特异性.,碱基对的排列顺序就代表了遗传信息,DNA的多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因。,3)稳定性,DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变，内侧碱基互补配对原则不变。,双链DNA分
9、子中：,(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1,规律总结：,A=T，G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=50%,两个互补碱基相等,任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50,不互补碱基之和的比值等于1,3、DNA分子碱基数量和比例的计算,1、在一条双链DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶应占（）A、15%B、30%C、35%D、70%,2、在双链DNA中有鸟嘌呤P个，占全部碱基的比例为N/M（M2N），则该DNA分子中腺嘌呤的数目是（）A、P B、（PM/N）+P C、（PM/2N）P D、PM/2N,双链DNA
10、分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,=n,=n,在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。,3、某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？,30%,两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数.,4、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？5若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别
11、是多少？,2.5 1,0.4 0.4,方法一：设DNA分子共含100个碱基 根据题意G占整个DNA分子碱基的27%,一条链上的A占这条碱基18%则G100 27%27，一条链上的A=5018%9.在整个DNA分子中G=C 这个DNA分子中C27，则A+T100-（G+C）46 A=T 整个DNA分子中，A=T1/24623 一条链上的A=9，则另一条链上有A23914 占该链比例为14/50100%28%,6：已知一条DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,，并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%，则另一条链上的A的比例是多少？,方法二：根据题意G占整个DNA分子碱基的27%DN
12、A双链中G=C C占整个DNA分子碱基的27%,A+T占DNA分子碱基的46%A=T A占DNA分子碱基的23%根据题意一条链上的A占这条碱基的18%，则该链上A占总碱基的9%另一条链上A占总碱基的23%9%=14%,则占该链碱基的28%,【课堂反馈】,1下面是DNA的分子结构模式图，说出图中110的名称。,1.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,2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 B1
13、800个和l800个C3600个和800个D3600个和3600个,C,A+T+G+C,A+T+G+C,A+C,T+G,T+G,A+C,相等,一半,组成元素：,小结：DNA的结构层次,组成的化合物：,组成的基本单位：,平面结构：,空间结构：,C H O N P,脱氧核糖 磷酸 含氮碱基,四种脱氧核苷酸,两条反向平行的脱氧核苷酸链,规则的双螺旋结构,知识拓展沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构，可概括为“五种元素、四种碱基、三种物质、两条单链、一种结构”。即：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T、G、C，相对应四种脱氧核苷酸三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基两条单链：两条反向平行的脱氧核苷酸链一种结构：规则的双螺旋结构,谢谢指导！,
