第3章 第2节DNA的分子结构

1、DNADNA分子的结构分子的结构了解了解1.DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点2.DNA双螺旋结构模型的构建历程双螺旋结构模型的构建历程理解理解1.运用碱基互补配对原则，计算运用碱基互补配对原则，计算DNA分子分子中的某碱基数目或比例中的某碱基数目或比例2.制作制作DNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型1.DNA分子的结构特点分子的结构特点2.制作制作DNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建19531953年年2 2月的一天，沃森（月的一天，沃森（WatsonWatson）在伦敦的威尔金斯那里看到了弗兰）在伦敦的威尔金斯那里看到

2、了弗兰克林（克林（FranklinFranklin）拍摄的）拍摄的DNADNA照片。在弗兰克林（照片。在弗兰克林（FranklinFranklin）拍摄的）拍摄的DNADNA照片的启发下，沃森与克里克（照片的启发下，沃森与克里克（CrickCrick）终于确立了）终于确立了DNADNA双螺旋结构双螺旋结构理论，理论，4 4月月2525日，在英国出版的国际权威杂志日，在英国出版的国际权威杂志自然自然上，克里克和沃上，克里克和沃森把他们对森把他们对DNADNA分子双螺旋结构的研究成果用文章的形式公诸于世。分子双螺旋结构的研究成果用文章的形式公诸于世。揭开生命秘密的科学家们揭开生命秘密的科学家们19

3、531953年，年，沃森沃森（美）和（美）和克里克克里克（英）创建（英）创建DNADNA分子双分子双螺旋结构模型。螺旋结构模型。早凋的早凋的“科学玫瑰科学玫瑰” ” 富兰克林富兰克林（ R.E.Franklin）她和同事威尔金斯在她和同事威尔金斯在19511951年率先采用年率先采用X射线衍射技射线衍射技术拍摄到术拍摄到DNA晶体照片，晶体照片，为推算出为推算出DNA分子呈螺分子呈螺旋结构的结论，旋结构的结论，提供了提供了决定性的实验依据决定性的实验依据。 但但“科学玫瑰科学玫瑰”没等没等到分享荣耀，在研究成果到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。被承认之前就已凋谢。( (英，英，R.E.

4、Franklin,R.E.Franklin, 1920192019581958）模型构建历程：模型构建历程：通过对通过对DNA双螺旋结构模型的构建的学习，请思考：双螺旋结构模型的构建的学习，请思考：1仔细阅读教材仔细阅读教材P4748沃森和克里克构建沃森和克里克构建DNA双螺双螺旋结构模型的故事，探究下列问题：旋结构模型的故事，探究下列问题：(1)沃森和克里克在构建模型的过程中，借鉴利用了他人沃森和克里克在构建模型的过程中，借鉴利用了他人的哪些经验和成果？的哪些经验和成果？提示：提示：当时科学界已发现的证据；当时科学界已发现的证据；英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的英国科学家威尔金斯和富兰克林

5、提供的X射线射线衍射图谱；衍射图谱；奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果，腺奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果，腺嘌呤嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤的量，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。(2)沃森和克里克在构建模型过程中，出现了哪些沃森和克里克在构建模型过程中，出现了哪些错误？错误？提示：提示：将碱基置于螺旋外部。将碱基置于螺旋外部。以相同碱基进行配对连接双链。以相同碱基进行配对连接双链。2判断正误：判断正误：(1)在在DNA模型构建过程中，沃森和克里克曾尝模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。试构建三螺

6、旋结构模型。 ( )(2)沃森和克里克在构建沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。呤与嘧啶配对的过程。 ( )1.1.基本单位基本单位 （单体单体）A A（腺嘌呤腺嘌呤）G G（鸟嘌呤）（鸟嘌呤）C C（胞嘧啶）（胞嘧啶）T T（胸腺嘧啶）（胸腺嘧啶）二、二、DNADNA分子的结构分子的结构：磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸4 4种种脱氧核苷酸脱氧

7、核苷酸一分子一分子脱氧核糖脱氧核糖一分子一分子含氮碱基含氮碱基一分子一分子磷酸磷酸嘌呤碱基嘌呤碱基嘧啶碱基嘧啶碱基A AG GC CT T脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链（多核苷酸链）（多核苷酸链）n n脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链+(n-1)H2ODNADNA聚合酶聚合酶. .由由两两条条反向平行反向平行的的链构成的链构成的双螺旋双螺旋结构。结构。. .外侧外侧是是磷酸磷酸和和脱氧脱氧核糖交替连接核糖交替连接构成的构成的基本骨架基本骨架；内侧内侧是是含氮碱基含氮碱基。. .两条链内侧的两条链内侧的碱基碱基通过通过氢键氢键，按，按碱基碱基互互补补配对原则（配对原则（

8、A-TA-T，G-G-C C）配对连接成配对连接成碱基对碱基对。ATGC配对的一对碱基叫配对的一对碱基叫一个一个碱基对碱基对聚合聚合2.DNA2.DNA分子的结构特点分子的结构特点A AG GAC CT TG GC CT TA AT TC CG GA AC CG GA AT T3.DNA3.DNA分子的结构分子的结构特性特性：稳定性：稳定性：多样性：多样性：特异性：特异性：外侧基本骨架排列稳定不变外侧基本骨架排列稳定不变; ;内侧互补配对的碱基通过氢键相连。内侧互补配对的碱基通过氢键相连。碱基对的数目和排列顺序多种多样碱基对的数目和排列顺序多种多样. .特定的特定的DNADNA有特定的碱基对排

9、列顺序有特定的碱基对排列顺序（氢键越多，结构越稳定）（氢键越多，结构越稳定）( (若有若有n n对碱基对碱基, ,排列方式有排列方式有4 4n n种种 ) )磷酸磷酸磷酸磷酸U UT T碱基碱基核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖五碳糖五碳糖核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸组成单位组成单位（核苷酸）（核苷酸）A A、G G、C C分布分布细胞质（主要）细胞质（主要）细胞核（主要）、细胞核（主要）、线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体DNADNA与与RNARNA的区别比较：的区别比较：（5 5种）种）RNARNADNADNA单链单链双链双链结构结构下列能正确表示下列能正确表示DNA片段的示意图是片段的示意图

10、是 ()三三.（4）（6）1.1.某生物细胞某生物细胞DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤的分分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占子数占2222，那么，胞嘧啶的分子数占，那么，胞嘧啶的分子数占( )( )A A1111 B B2222 C C2828 D D44442.2.已知已知DNADNA的一条单链中的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,(A+G)/(T+C)=0.4,上述比上述比值在其互补链和整个值在其互补链和整个DNADNA分子中分别是（）分子中分别是（） A.0.4A.0.4和和0.6 B.2.50.6 B.2.5和和1.0 1.0 C.0.4 C.0.4和和0.4 D.0.60.4 D.0.6和和1.01.0