第2節(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)

第2節(jié)

DNA分子的結(jié)構(gòu)1DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則教學(xué)重點(diǎn)2第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)問(wèn)題探討一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建二、DNA分子的結(jié)構(gòu)課堂練習(xí)3中關(guān)村象征:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的“生命”雕塑問(wèn)題探討象征生命！為什么將它作為高科技的標(biāo)志？4返回5一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建在生命的旋梯上

1953年，美國(guó)科學(xué)家沃森和英國(guó)科學(xué)家克里克，共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。這是20世紀(jì)繼愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。因?yàn)檫@項(xiàng)“生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學(xué)家獲得了1962年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。閱讀教材P47-48：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建。6早凋的“科學(xué)玫瑰”－富蘭克林她和同事威爾金斯在1951年率先采用X射線衍射技術(shù)拍攝到DＮＡ晶體照片，為推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

但“科學(xué)玫瑰”沒(méi)等到分享榮耀，在研究成果被承認(rèn)之前就已凋謝。7X衍射技術(shù)是用X光透過(guò)物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個(gè)方法可以用來(lái)推測(cè)晶體的分子排列。DNA的X射線衍射圖富蘭克林拍攝的DNA的X射線衍射圖8請(qǐng)根據(jù)資料回答有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題:1.DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)?DNA由兩條鏈構(gòu)成的，它們盤旋成規(guī)則的雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。2.DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位？

DNA的基本骨架是由磷酸與脫氧核糖交替排列所構(gòu)成，位于雙螺旋的兩側(cè)。3.DNA中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于DNA的什么部位？

A與T配對(duì)、G與C配對(duì)，形成的堿基對(duì)位于雙螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。返回91）DNA的基本組成元素有哪些:C、H、O、N、P。2）DNA的基本組成單位是:脫氧核糖含氮堿基磷酸AGCT腺嘌呤鳥(niǎo)嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶脫氧核苷酸二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1、DNA分子的化學(xué)組成：10鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類A腺嘌呤脫氧核苷酸GCT11AGCT氫鍵ATGC平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)2、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)A－T之間形成2個(gè)氫鍵C－G之間形成3個(gè)氫鍵1213143、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn):堿基對(duì)1）DNA由兩條反向平行長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。2）脫氧核糖和磷酸交替連接排在外側(cè),構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。3）堿基通過(guò)氫鍵按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A-T，G-C）連接成堿基對(duì)。154、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性1）多樣性：不同的DNA堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化(主要的），構(gòu)成了DNA分子的多樣性。

在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，堿基對(duì)有：A—T、T—A、G—C、C—G。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？4

種40002）特異性每一個(gè)DNA堿基對(duì)的特定排列順序。3）穩(wěn)定性規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。161）堿基互補(bǔ)原則：2）應(yīng)用：DNA分子中有關(guān)堿基的計(jì)算。5、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及應(yīng)用腺嘌呤(A)一定與胸腺嘧啶(T)配對(duì),鳥(niǎo)嘌呤(G)一定與胞嘧啶(C)配對(duì).堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。17①雙鏈DNA分子中，兩互補(bǔ)堿基數(shù)相等；(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1規(guī)律總結(jié)：A=T，C=GA+G=T+C=A+C=T+G=50%任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，各占?jí)A基總數(shù)的50%；任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和的比值等于1。

18②雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基和之比（A+T/G+C）等于其中任何一條鏈的同堿基和之比（A+T/G+C）。A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1===nA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基和（A+T）占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中同堿基和（A+T）占該鏈堿基總數(shù)的百分比。A+TA+T+G+C=A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%19④雙鏈DNA分子中，兩條鏈中不互補(bǔ)堿基和之比（A+G/T+C）互為倒數(shù)。1nA2+G2T2+C2=T1+C1=nA1+G

1例1.在雙鏈DNA分子中,其中一條鏈的（A+G）/(T+C)=0.2,則在另一條鏈和整個(gè)DNA分子中的這一比值分別是_____.5和120例2.已知某DNA分子中,(G+C)占?jí)A基總數(shù)的46%,且其中一條鏈(H鏈)中A占該鏈堿基總數(shù)的28%,問(wèn)在整個(gè)DNA分子中和H鏈的互補(bǔ)鏈中A的比例分別是____________.27%和26%解：1）因G+C占雙鏈的46%，

則A+T占雙鏈的比=1-46%=54%。又因雙鏈中A=T，所以A占雙鏈的比==27%。54%22）已知A1=28%（單），求A2（單）因G+C=46%（雙），所以G1+C1=46%（單）則A2=T1=1-（A1+G1+C1）=1-（28%+46%）=26%（單）21例3、某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，則鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)占

。

32%或者：A+G=T+C=50%因?yàn)锳=T=18%，所以G+C=答：又因?yàn)镚=C，A=18%，所以G=50%-18%=32%所以A+T=36%；100%-36%=64%因此G=C=32%22雙螺旋結(jié)構(gòu)基本單位——脫氧核苷酸主要特點(diǎn)特異性①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。③DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則連接成堿基對(duì)。元素組成:CHONPDNA分子的結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及應(yīng)用DNA分子結(jié)構(gòu)特性穩(wěn)定性多樣性小結(jié)：返回23課堂練習(xí)1.DNA分子的堿基種類是固定不變的,但各種堿基的數(shù)目卻因生物種類而異.下列比例關(guān)系中,因生物種類而不同的是(）A.B.C.D.A+CT+GC+GA+TA+GT+CAT和GCB2.某生物DNA分子基因a的一條鏈中(C+T)/(A+G)=0.8,基因b的一條鏈中(T+A)/(G+C)=1.25,那么,它們的互補(bǔ)鏈中相應(yīng)的堿基比例分別是（）

A.0.8和1.25B.1.25和0.8C.都是1.25D.都是0.8C243.DNA分子具有多樣性和特異性是由于DNA()A.堿基對(duì)的排列順序不同

B.相對(duì)分子量很大

C.主鏈的磷酸與脫氧核糖的排列順序是不變的

D.具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)A4.DNA分子中一條鏈的堿基比是A:C:G:T=1:2:3:4,則其互補(bǔ)鏈中這種堿基的比例是________.4:3:2:1255.通過(guò)某實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甲、乙兩個(gè)不同生物的細(xì)胞中，DNA堿基總量完全相同，而且四鐘堿基的比例也相同。下列說(shuō)法正確的是（）

A.這兩個(gè)生物的遺傳物質(zhì)完全相同

B.這兩個(gè)生物的DNA分子數(shù)量相同

C.這兩個(gè)生物DNA的種類完全相同

D.材料中的事實(shí)不足以說(shuō)明任何問(wèn)題D266.不同生物或同一生物的不同器官(細(xì)胞)的DNA分子有關(guān)堿基比率如下表:請(qǐng)分析回答:生物或細(xì)胞酵母菌小麥人豬牛肝胰脾腎精子肺A+T/G+C1.791.211.521.431.431.431.31.291.3

(1)表中可見(jiàn),不同種生物DNA的相關(guān)堿基比率顯著不同,這一事實(shí)表明,DNA分子結(jié)構(gòu)具有______(2)豬和牛的不同組織細(xì)胞的DNA相關(guān)堿基比率大致相同,這一事實(shí)表明DNA分子結(jié)構(gòu)具有______(3)牛的腎和肺的DNA相關(guān)堿基比率相同,原因是_____________________________.多樣性特異性它們均來(lái)自于同一受精卵的有絲分裂277.下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱。PPPPACTG12345678910胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脫氧核糖磷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸堿基對(duì)氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段1、

；2、

；3、

；4、

；5、

；6、

；7、

；8、

；9、

；10、

。289、在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？10．若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？8.某雙鏈DNA分子中，鳥(niǎo)嘌呤占23%，求腺嘌呤占多少？27%2.510.40.429已知：A=23%（雙）→T=23%（雙）→A+T=46%（雙）→A1+T1=46%（單）又知：C1=24%（單）則C2=G1=1-（A1+T1+C1）=1-（46%+24%）=30%（單）11、某雙鏈DNA片段中，A占23%，其中一條鏈中的C占該單鏈的24%，問(wèn)另一條鏈中的C占多少？30%3012、雙鏈DNA分子中，G占?jí)A基總數(shù)的38％，其中一條鏈中的T占?jí)A基總數(shù)的5％，那么另一條鏈中的T占?jí)A基總數(shù)的

。7%已知G=38%（雙）→C=38%（雙）→G+C=76%（雙）→A+T=24%（雙）→A1+T1=24%（單）=12%（雙）又已知T1=5%（雙）則：T2=A1=A1+T1-T1=12%-5%=7%（雙）3114．下列有關(guān)DNA分子的多樣性和特異性原因的敘述中，不正確的是（）

A．核苷酸的排列順序不同

B．堿基對(duì)的排列順序不同

C．脫氧核苷酸的排列順序不同

D．堿基排列順序有其特定性A13、DNA的一條鏈中A+G/T+C=2，另一條鏈中相應(yīng)的比是-----