高一生物必修2__________32DNA分子的結(jié)構(gòu)

1、v20世紀(jì)初，摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明基因位世紀(jì)初，摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明基因位于于 。v1944年，艾弗里證明了年，艾弗里證明了DNA攜帶有遺傳信息，并認(rèn)為攜帶有遺傳信息，并認(rèn)為DNA可能就是基因可能就是基因。v1951年春天，生物物理學(xué)家威爾金斯用年春天，生物物理學(xué)家威爾金斯用 衍射技衍射技術(shù)對術(shù)對DNA結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn) 。v女物理學(xué)家富蘭克林在女物理學(xué)家富蘭克林在1951年底拍到了一張十分清晰年底拍到了一張十分清晰的的 。DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建染色體染色體X射線射線DNA是一種螺旋結(jié)構(gòu)是一種螺旋結(jié)構(gòu)DNA的的X射線衍射照片射線衍射照

2、片v19531953年年4 4月月2525日，克里日，克里克和沃森在克和沃森在自然自然雜雜志上發(fā)表了志上發(fā)表了DNA的的雙雙螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)，從而帶來了，從而帶來了遺傳學(xué)的徹底變革遺傳學(xué)的徹底變革，更更宣告了分子生物學(xué)的誕宣告了分子生物學(xué)的誕生。生。v1962，沃森和克里，沃森和克里克、威爾金斯獲諾貝克、威爾金斯獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 這個(gè)故事的結(jié)局有些傷感。當(dāng)這個(gè)故事的結(jié)局有些傷感。當(dāng)1962年沃森、年沃森、克里克和威爾金斯獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)克里克和威爾金斯獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的時(shí)候，富蘭克林已經(jīng)在的時(shí)候，富蘭克林已經(jīng)在4年前因?yàn)槁殉舶┒ツ昵耙驗(yàn)槁殉舶┒ナ馈?/p>

3、按照慣例，諾貝爾獎(jiǎng)不授予已經(jīng)去世的人。世。按照慣例，諾貝爾獎(jiǎng)不授予已經(jīng)去世的人。此外，同一獎(jiǎng)項(xiàng)至多只能由此外，同一獎(jiǎng)項(xiàng)至多只能由3個(gè)人分享。由于富個(gè)人分享。由于富蘭克林的突出貢獻(xiàn)，人們總在猜想：假如富蘭蘭克林的突出貢獻(xiàn)，人們總在猜想：假如富蘭克林活著，她會(huì)得獎(jiǎng)嗎？性別差異是否會(huì)成為克林活著，她會(huì)得獎(jiǎng)嗎？性別差異是否會(huì)成為公平競爭的障礙？當(dāng)然，現(xiàn)在這個(gè)問題已經(jīng)永公平競爭的障礙？當(dāng)然，現(xiàn)在這個(gè)問題已經(jīng)永遠(yuǎn)是一個(gè)迷了。今天，遠(yuǎn)是一個(gè)迷了。今天，科技界對富蘭克林的工科技界對富蘭克林的工作給予很高評價(jià)。作給予很高評價(jià)。（1）DNA的基本組成元素的基本組成元素:C、 H、 O、 N、P（2）DNA的基本組

4、成單位是的基本組成單位是:腺嘌呤腺嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶23含堿基含堿基 14脫氧脫氧核糖核糖磷酸磷酸5A G C TPCPTPGPA脫氧脫氧( (核糖）核苷酸的種類核糖）核苷酸的種類鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸DNA的結(jié)構(gòu)模式圖2、DNA的立體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的立體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC磷酸脫氧核糖含氮堿基外側(cè)外側(cè)：磷酸、脫氧核：磷酸、脫氧核糖交替連接糖交替連接 構(gòu)成構(gòu)成基本骨架基本骨架。內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)：堿基：堿基磷酸二酯鍵DNA平面圖堿基對堿基對另一堿基對另一

5、堿基對堿基互補(bǔ)配對原則：堿基互補(bǔ)配對原則： 嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對堿基對，且且A只和只和T配對、配對、C只和只和G配對。這就是堿基之間配對。這就是堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系。的一一對應(yīng)的關(guān)系。ATGC氫鍵氫鍵注：注：AT之間形成之間形成2個(gè)氫鍵個(gè)氫鍵CG之間形成之間形成3個(gè)氫鍵個(gè)氫鍵AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條_的脫氧核苷酸長的脫氧核苷酸長鏈盤旋成鏈盤旋成_。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)反向平行反向平行AAATTTGGGGCCCATC（2）DNA分子中的脫氧分子中的脫氧核糖和磷酸交替

6、連接，排核糖和磷酸交替連接，排列在列在_,構(gòu)成構(gòu)成_;堿基在堿基在_。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條_的脫氧核苷酸長的脫氧核苷酸長鏈盤旋成鏈盤旋成_。雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)反向平行反向平行基本骨架基本骨架外側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)AAATTTGGGGCCCATC（3）兩條鏈上的堿基通）兩條鏈上的堿基通過過氫鍵氫鍵連結(jié)起來，形成連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基對，且遵循_。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（2）DNA分子中的脫氧分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排核糖和磷酸交替連接，排列在列在_,構(gòu)成構(gòu)成_;堿基在堿基在_。（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條_的脫氧

7、核苷酸長的脫氧核苷酸長鏈盤旋成鏈盤旋成_。雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)反向平行反向平行基本骨架基本骨架外側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)堿基互補(bǔ)堿基互補(bǔ)配對原則配對原則AAATTTGGGGCCCATC你注意到了嗎？兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。特異性：特異性：體現(xiàn)在體現(xiàn)在特定的堿基（對）特定的堿基（對）排列順序中。排列順序中。穩(wěn)定性穩(wěn)定性多樣性多樣性 一個(gè)最短的一個(gè)最短的DNA分分子也有子也有4000個(gè)堿基個(gè)堿基對，可能的排列方對，可能的排列方式就有式就有 種。種。44000 不同的生物，堿基對的不同的生物，堿基對的數(shù)目可能不同，堿基對數(shù)目可能不同，堿基對的

8、排列順序肯定不同。的排列順序肯定不同。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總總 結(jié)結(jié)化學(xué)組成：化學(xué)組成： 基本組成單位：四種脫氧核苷酸基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子脫氧核糖一分子磷酸一分子磷酸空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長鏈兩條脫氧核苷酸長鏈堿基對堿基對氫鍵氫鍵堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性、穩(wěn)定性分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性、穩(wěn)定性化學(xué)元素組成：化學(xué)元素組成：5 5種種設(shè)設(shè)DNADNA一條鏈為一條鏈為鏈，互補(bǔ)鏈為鏈，互補(bǔ)鏈為鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知：可知：A A1

9、1 = T= T2 2 ， A A2 2 = T= T1 1， G G1 1 = C= C2 2 ， G G2 2 = C= C1 1則在則在DNADNA雙鏈中：雙鏈中： A = T A = T ， G = CG = C規(guī)律：規(guī)律：雙鏈雙鏈DNADNA, ,嘌呤堿基總數(shù)嘌呤堿基總數(shù)= =嘧啶堿基總數(shù)嘧啶堿基總數(shù)A AG=TG=TC C ； A AC=TC=TG G 即（即（A AGG）（）（T TC C） （A AC C）（）（T TGG）11DNADNA雙鏈雙鏈A A1 1T T2 2T T1 1A A2 2G G1 1C C2 2C C1 1GG2 2注意：注意：在單鏈在單鏈DNA中，中，

10、A不一定等于不一定等于T； G也不一定等于也不一定等于C拓展題： 你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律。推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律。 A T ，G C A + G T + C A + G T C （ ） （ ） 50也可以寫成以下形式：也可以寫成以下形式：A + GT + C1（ ）（ ）（ ）（ ）規(guī)律：規(guī)律：在在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和和 ，并為堿基總數(shù)的，并為堿基總數(shù)的 。A+T+C+GA+T+C+GA + C

11、T + GA + C T + G相等相等50規(guī)律：規(guī)律：如果一條鏈中的如果一條鏈中的(A+T) / (G+C)=a，則另一條鏈中的則另一條鏈中的(A+T) / (G+C)比例也是比例也是 ；如果一條鏈中的如果一條鏈中的(A+G) / (T+C)=b,則另一條鏈中則另一條鏈中(A+G) / (T+C)的比例是的比例是 規(guī)律規(guī)律:在在DNA分子中，一條鏈中分子中，一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中率等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，還等于雙的和占該鏈堿基比率，還等于雙鏈鏈DNA分子中分子中A+T的和占整個(gè)的和占整個(gè)DNA分子的堿基比率。分子的堿基比率。即：即： (

12、A1+T1)% = ( A2+T2)% = 總總( A+T)%同理：同理： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 總總( G+C)%a1/b1 1制作制作DNADNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，發(fā)現(xiàn)制成的分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，發(fā)現(xiàn)制成的DNADNA分分子的平面結(jié)構(gòu)很像一架子的平面結(jié)構(gòu)很像一架“梯子梯子”，那么組成這架，那么組成這架“梯子梯子”的的“扶手扶手”、“扶手扶手”之間的之間的“階梯階梯”、連接階梯的化學(xué)、連接階梯的化學(xué)鍵以及遵循的原則依次是鍵以及遵循的原則依次是( (B B) )磷酸和脫氧核糖氫鍵堿基對堿基互補(bǔ)配對磷酸和脫氧核糖氫鍵堿基對堿基互補(bǔ)配對A A B B C C D

13、D2 2如圖的核苷酸中，在如圖的核苷酸中，在DNADNA結(jié)構(gòu)中不可能具有的是結(jié)構(gòu)中不可能具有的是( (B B) )3 3假設(shè)一個(gè)假設(shè)一個(gè)DNADNA分子片段中，含堿基分子片段中，含堿基T T共共312312個(gè)，占個(gè)，占全部堿基的全部堿基的26%26%，則此，則此DNADNA片段中堿基片段中堿基G G所占百分比和所占百分比和數(shù)目分別是數(shù)目分別是( (B B) )A A26%,31226%,312個(gè)個(gè) B B24%,28824%,288個(gè)個(gè) C C24%,29824%,298個(gè)個(gè) D D12%,14412%,144個(gè)個(gè)4. 4. 在測定不同生物在測定不同生物DNADNA的有關(guān)堿基比值時(shí)，下列哪的有關(guān)堿基比值時(shí)，下列哪一個(gè)比值通常能夠區(qū)分不同的生物一個(gè)比值通常能夠區(qū)分不同的生物( (C C) )A AA/TA/TB BC/GC/GC C(A(AT)/(CT)/(CG) DG) D(A(AG)/(CG)/(CT)T)5制作制作DNA結(jié)構(gòu)模型的目的是加深對結(jié)構(gòu)模型的目的是加深對DNA分子結(jié)構(gòu)特分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解，下列屬于制作模型依據(jù)的是點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解，下列屬于制作模型依據(jù)的是(B)A人們觀察到的人們觀察到的DNA的空間結(jié)構(gòu)