DNA的结构+高一下学期生物人教版必修2

第三章基因的本质第2节DNA的结构雅典奥运会开幕式，激光打出的DNA双螺旋结构上海“世博和谐塔”英国2003年DNA双螺旋结构纪念币美国冷泉港实验室外螺旋时代造型

中关村高科技园区的DNA雕塑资料1

20世纪30年代，科学界已经认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基。脱氧核糖核酸脱氧核苷酸a.DNA中文全称:C、H、O、N、Pb.组成元素:c.基本组成单位:磷酸脱氧核糖含氮碱基碱基脱氧核糖12345AA—腺嘌呤G—鸟嘌呤C—胞嘧啶T—胸腺嘧啶TGCP腺嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核糖腺嘌呤(A)磷酸脱氧核糖鸟嘌呤(G)磷酸脱氧核糖胞嘧啶(C)磷酸脱氧核糖胸腺嘧啶(T)磷酸…相邻的脱氧核苷酸之间形成：

。磷酸二酯键资料2研究蛋白质、DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法。美国加州理工学院的鲍林及其同事用X射线衍射技术和分子模型的构建,率先解出了蛋白质的二级结构。资料3

1951年1月,威尔金斯在一场关于DNA的演讲上展示了两张用X射线做的DNA衍射照片。二十出头的沃森便是听众之一。1951年10月,生物学家沃森与物理学家克里克合力推出了三股螺旋的DNA结构,他们把磷酸排在内侧,含氮碱基排在外侧。资料4续当他们邀请威尔金斯和富兰克林前来观看时被两人评价为“一无是处”,并告知他们含氮碱基应该排列在内侧。(J.D.Watson,1928--)沃森(F.Crick,1916--2004)克里克资料5富兰克林发现提高空气的湿度,可以让DNA的衍射图谱发生转变,显然DNA易吸收水分。所以她认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团应该位于DNA的外侧,其余部分位于内侧。资料6奥地利生物化学家查哥夫提供了一个关于DNA中碱基数量的关键信息:在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。资料7沃森和克里克让A与丁配对,G与C配对,构建出新的DNA模型。在这个模型中,碱基在双螺旋内部,脱氧核糖-磷酸骨架在外部,A与T配对,G与C配对,DNA两条链的方向是相反的。结果发现: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分子具有恒定的直径,能够解释A、T、G、C的数量关系。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时,发现模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。平面图立体双螺旋结构空间结构５'-端３'-端３'-端５'-端平面结构资料81953年,沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构--脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载,引起了极大的轰动。资料91962年沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果而共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。左一：威尔金斯左三：克里克左五：沃森1.构建者：沃森和克里克2.构建过程：小结：DNA模型构建1、脱氧核苷酸2、脱氧核苷酸链3、DNA双链4、DNA的双螺旋结构DNA的主要特点③碱基通过

连接成碱基对，并遵循

，

与

、

与

配对。①DNA分子是由

条

链组成，这两条链按

盘旋成规则的

结构。②

和

交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；

排列在内侧。反向平行2双螺旋脱氧核糖磷酸脱氧核苷酸碱基氢键碱基互补配对原则TACG小规律：“五四三二一”五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、G、C、T三类物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链一种螺旋：规则的双螺旋结构5’端3’端3’端5’端（B）

ACACTTGGDNA分子模型解读1.数量关系每个DNA分子中,游离的磷酸基团有两个;A-T碱基对有两个氢键,G-C碱基对有三个氢键;脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数。2.位置关系单链中相邻的碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接;互补链中相邻的碱基通过氢键连接。3.化学键氢键:连接互补链中的相邻碱基。磷酸二酯键:连接单链中相邻的两个脱氧核苷酸①多样性: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。②特异性:③稳定性:4n(n表示碱基对数)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。主链：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变碱基对：严格遵循碱基互补配对原则

DNA的特性碱基对的排列顺序千变万化特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序()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，从中概括出一些规律。规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和

，并为碱基总数的

。A+T+G+C∵A=TG=C∴A+G=T+C∴A+G=()T+GA+T+G+C=1/2也可以写成以下形式：()T+CA+G==()()()......=1T+GA+CT+CA+G恒等1/2（嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数）碱基互补配对原则的应用设DNA的一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则。DNA双链①A1=T2，T1=A2，G1=C2，C1=G2121/a非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数同一DNA分子中，双链和单链中互补碱基之比相等（A+T）/（A+T+G+C）=a，则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=④a互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等③A1+T1

G1+C1A2+T2

G2+C2A+TG

+C=A2+G2

T2+C2=A1+G1

T1+C1a，②==T2A2C2G2A1T1G1C11.在某DNA分子的碱基中，鸟嘌呤的分子数占22%，那么胸腺嘧啶的分子数占_____。【课堂训练】G=22%T=（1-22%×2）/228%3.某DNA分子的一个单链中,(T+C)/(A+G)=2.5,则此比例在其互补链中为____,在整个DNA分子中为___.(T2+C2)/(A2+G2)=(A1+G1)/(T1+C1)=1/2.512.某DNA分子共有200个碱基对，其中碱基A占了30%，问这个DNA分子共有

个碱基G。800.4【课堂训练】0.44.若DNA的一个单链中,A+T/G+C=0.4,则此比例在其互补链中为____,在整个DNA分子中为____。0.4(A2+T2)/(G2+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A+T)/(G+C)5.某双链DNA分子中,A与T之和占整个DNA碱基总数的54%,其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。已知

A+T总=54%,则=46%G+C总所以G1+C11/2总=46%.已知1/2总G1