第三章 第2节 DNA分子的结构

1、DNA分子双螺旋结构模型的发现，是生物学史上的一座里程碑，它为DNA复制提供了构型上的解释，使人们对DNA作为基因的物质基础不再怀疑，并且奠定了分子遗传学的基础。DNA双螺旋模型在科学上的影响是深远的。2003年是DNA双螺旋模型发现50周年，科学界举行了隆重的纪念活动。资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸1分子磷酸分子磷酸1分子脱氧核糖分子脱氧核糖1分子含氮碱基分子含氮碱基一、一、DNADNA模型建构模型建构1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸 = + + .代表磷酸代表磷酸 S代表脱氧核糖代表脱

2、氧核糖 (含含S的一面向上的一面向上) 代表代表4种碱基种碱基 代表连接各组分的化学键代表连接各组分的化学键 【模型建构模型建构1】: 脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱碱 基基A G C T磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖ACT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的

3、长链。【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一、一、DNADNA模型建构模型建构资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构【模型建构3】DNA双链双链资料资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤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（）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（）的量总是等于胞嘧啶（

4、C）的量）的量(G=C)。 一、一、DNADNA模型建构模型建构资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构【模型建构4】DNA双螺旋双螺旋资料资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤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（）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（）的量总是等于胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)。 资

5、料资料4： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱 。一、一、DNADNA模型建构模型建构一、一、DNADNA模型建构模型建构二、二、DNADNA模型分析模型分析 DNA分子中，外侧由什么连接而成？ 内侧是什么？ 两条链之间碱基的连接有什么规律？ 构成DNA的两条链有怎样的关系？【思考】【思考】1、DNA分子结构主要特点分子结构主要特点DNA分子是有 条链组成， 盘旋成 结构。 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。碱基通过 连接成碱基对，并遵循 原则。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核

6、糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2一、一、DNADNA模型建构模型建构二、二、DNADNA模型分析模型分析2、DNA的多样性的多样性 比较不同组的DNA模型有什么不同？ 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碱基对的排列顺序不同4n (n代表碱基对数代表碱基对数) 碱基对的排列顺序中碱基对的排列顺序中【思考】【思考】 DNA的结构： 由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧：由氢键相连的碱基对组成。 碱基配对有一定规律： A T；G C

7、。（碱基互补配对原则）【课堂反馈课堂反馈】1 1下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的的名称。名称。 12345678109GTCA1. 胞嘧啶胞嘧啶2. 腺嘌呤腺嘌呤3. 鸟嘌呤鸟嘌呤4. 胸腺嘧啶胸腺嘧啶5. 脱氧核糖脱氧核糖6. 磷酸磷酸7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8. 碱基对碱基对9. 氢键氢键10. 一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段 DNA分子的特点 稳定性：DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 多样性：DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不同 特异性：DNA

8、分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序注意：注意：DNA分子与分子与RNA分子的比较分子的比较 核酸种类项 目 DNA RNA结 构组成的基本单位碱基 嘌 呤 嘧 啶 五 碳 糖 无 机 酸规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A、GA、GC、TC、U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷磷 酸酸磷磷 酸酸因此，构成核酸的碱基共因此，构成核酸的碱基共5种，核苷酸共种，核苷酸共8种种。【课堂反馈课堂反馈】2 2已知已知1 1个个DNADNA分子中有分子中有18001800个碱基对，其中胞嘧啶个碱基对，其中胞嘧啶有有10001000个

9、，这个个，这个DNADNA分子中应含有的脱氧核苷酸的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数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ）A A18001800个和个和800800个个 B B18001800个和个和l800l800个个C C36003600个和个和800800个个D D36003600个和个和36003600个个C碱基互补配对中的有关计算 1在两条互补链中 的比例互为倒数关系。2在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。3整个DNA分子中， 与分子内每一条链上的该比例相同。CTGACGTA【课堂反馈】【课堂反馈】3. 3. 拓展题拓展题你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。中概括出一些规律。A=T G=CA=T G=C A+G=T+CA+G=T+C 也可以写成以下形式：也可以写成以下形式： 规律概括：在规律概括：在