高中生物必修二 DNA的分子结构

1、DNADNA化学组成化学组成 DNA DNA全称叫脱氧全称叫脱氧核糖核酸，是主要核糖核酸，是主要的遗传物质，基本的遗传物质，基本组成单位是脱氧核组成单位是脱氧核苷酸苷酸中关村高科技园区的中关村高科技园区的DNADNA雕塑图雕塑图 一、DNA的基本单位：脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸核核 苷苷脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）主要元素主要元素C、H、O、N、P等等AGCT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

2、胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类DNADNA和和RNARNA的化学成分比较的化学成分比较磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核糖核苷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）尿嘧啶（尿嘧啶（U U）沃森和克里克利用了他人的哪些经验和科沃森和克里克利用了他人的哪些经验和科学成果？这对你理解生物科学的发展有什学成果？这对你理解生物科学的发展有什么启示？么启示？沃森和克里克默契配合，发现了沃森和克里克默契配合，发现了DNADNA双螺双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典旋结构的

3、过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给了你哪些启示？方式给了你哪些启示？ 沃森和克里克沃森和克里克面对面对DNA双螺旋双螺旋模型的模型的美国生物学家美国生物学家 沃森（左）沃森（左）英国物理学家英国物理学家 克里克（右）。克里克（右）。DNADNA结构结构沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获命的双螺旋而荣获19621962年诺贝尔医学生理学奖。年诺贝尔医学生理学奖。左一：左一： 威尔金斯威尔金斯左三：左三： 克里克克里克左五：左五： 沃沃森森DNADNA的空间结构

4、的空间结构图的上半部分是以超图的上半部分是以超高分辨率扫描式电子高分辨率扫描式电子显微镜拍到的照片。显微镜拍到的照片。图的下半部分是图的下半部分是DNADNA的人工模型。的人工模型。从图上可辨认从图上可辨认出出DNADNA是由两条是由两条链交缠在一起链交缠在一起的螺旋结构的螺旋结构DNA的结的结构模式图构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构DNADNA的的空间结构空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱碱基对基对，且，且A A只和只和T T配对、配

5、对、C C只和只和G G配对，这配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱碱基互补配对原则基互补配对原则。ATGC氢键氢键AAATTTGGGGCCCATC（1 1）DNADNA分子是由分子是由两条反向两条反向平行平行的的脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链盘旋盘旋而成的。而成的。（2 2）DNADNA分子中的分子中的脱氧核糖脱氧核糖和磷酸和磷酸交替连接，排列在交替连接，排列在外外侧侧，构成基本骨架；，构成基本骨架；碱基在碱基在内侧内侧。（3 3）两条链上的）两条链上的碱基碱基通过通过氢氢键键连结起来，形成连结起来，形成碱基对碱基对，且遵循且遵循碱基互补配对原则碱基互补配

6、对原则。DNA双螺旋结构的主要特点AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗？两条长链上的两条长链上的脱氧核糖与磷脱氧核糖与磷酸交替排列的酸交替排列的顺序是顺序是稳定稳定不不变的。变的。长链中的碱基对长链中的碱基对的排列顺序是的排列顺序是千千变万化变万化的。的。两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。DNA分子结构稳定性稳定性DNA分子结构特特异性异性和多样性多样性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。 你注意到了吗？四、四、DNA分子的结构特性分子的结构特性1）多样性）多样性在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分

7、子也大约有40004000个碱基对，请同学们计算个碱基对，请同学们计算DNADNA分子有多少种？分子有多少种？4 种种40002）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一 个个DNA分子的特异性分子的特异性.碱基对的排列顺序就代表了碱基对的排列顺序就代表了遗传信息遗传信息3） 稳定性稳定性化学组化学组成单位成单位双双螺螺旋旋结结构构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类种类四种四种A、C、G、T主要特点主要特点 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA分子的多分子的多样性和特异性样性和特异性由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋由两条反向平行的脱氧核苷

8、酸长链盘旋而成。而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架本骨架 ，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。成碱基对。碱基碱基4种、碱基对种、碱基对2种、排列顺序不同种、排列顺序不同DNA结构结构A A C C G GA TT T G G C C T A一分子含氮碱基一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子磷酸一分子磷酸DNADNA分子具有特殊的空间结构，也就是具有规则的分子具有特殊的空间结构，也就是具有规则的结构。这一结构的特点是：结构。这一结构的特点是： 1. 1.DNADN

9、A分子是由分子是由条反向平行的条反向平行的 长长链盘旋而成；链盘旋而成； 2.2.DNADNA分子中的分子中的和和 交替连结，排列在交替连结，排列在 外侧，外侧， 其顺序是其顺序是的，而排列在内侧的的，而排列在内侧的 的排列顺序是的排列顺序是 ； 3. 3.两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过连结起来，配对规律连结起来，配对规律是：是：A A与与，G G与与双螺旋双螺旋 两两 脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸氢键氢键千变万化千变万化碱基对碱基对不变不变 T C在双链DNA分子中，四种碱基含量的关系式不成立的是：C、ACTGB、AGTCD、ATGC A、ATCGD在一条双链在一条双链

10、DNADNA分子中，腺嘌呤占分子中，腺嘌呤占35%35%，它所，它所含的胞嘧啶应占（含的胞嘧啶应占（ ）A 15% B 30% A 15% B 30% C 35% D 70%C 35% D 70%已知已知1 1个个DNADNA分子中有分子中有40004000个碱基对，其中胞个碱基对，其中胞嘧啶有嘧啶有22002200个，这个个，这个DNADNA分子应含有脱氧核分子应含有脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ ）A 4000A 4000个和个和900900个个 B 4000B 4000个和个和18001800个个 C 8000C 8000个和个和18001800个

11、个 D 8000D 8000个和个和36003600个个AC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 0.6 B.2.5B.2.5和和1.0 1.0 C.0.4 C.0.4和和0.4 0.4 D.0.6D.0.6和和1.01.0ATCGGTCA0.41.01.00.4分析分析: :先绘先绘DNADNA简图简图, ,并标并标明四中碱基的比例明四中碱基的比例. .设分设分母的值为母的值为1,1,则分子的值为

12、则分子的值为0.4.0.4.根据碱基互补配对原则推根据碱基互补配对原则推出另一条链的比值出另一条链的比值. .BDNA由由a、b两条长链组成，已知两条长链组成，已知a链中链中T/A=3，问：在问：在b链中上述比例分别是多少链中上述比例分别是多少 在整个在整个DNA分子中上述比例分别是多少分子中上述比例分别是多少 ？某某DNA中中G+C占全部碱基总量的占全部碱基总量的46%，已知，已知一条链中一条链中A是是28%,C是是22%，则：全部碱基中则：全部碱基中A占多少占多少 ？另一条互补链中另一条互补链中T占多少占多少 ，G占多少？占多少？碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：1 1、A=T G=CA

13、=T G=C A+G=T+C A+G=T+C 或或 A+G/T+C=1A+G/T+C=12 2、若甲链：、若甲链：A+G/T+CA+G/T+C =a=a则乙链：则乙链：A+GA+G / T+C/ T+C = 1/a= 1/a（成倒成倒数关系）数关系）整个整个DNADNA：A+G/T+C=1A+G/T+C=13 3、若甲链：、若甲链：A+T/C+G=aA+T/C+G=a则乙链：则乙链： A+T/C+G=aA+T/C+G=a（不变）不变）整个整个DNADNA： A+T/C+G=a A+T/C+G=a4 4、若甲链：、若甲链：A+T/C+G+A+T=a A+T/C+G+A+T=a ； G+C/C+G+A+T=bG+C/C+G+A+T=b则乙链：则乙链： A+T/C+G+A+T=a A+T/C+G+A+T=a ； G+C/C+G+A+T=bG+C/C+G+A+T=b整个整个DNADNA： A+T/C+G+A+T=a A+T/C+G+A+T=a ； G+C/C+G+A+T=bG+C/C+G+A+T=b 碱基计算规律碱基计算规律（1）DNA分子中分子中A=T，C=G (DNA一条链上一条链上 A不一定等于不一定等于T，C不一定等于不一定等于G)（2）DNA分子