第2节DNA分子结构

第2节

DNA分子的结构1DNA分子双螺旋结构的发现DNA分子的双螺旋结构碱基互补配对的原则教学重点2第2节DNA分子的结构问题探讨一、DNA双螺旋结构模型的构建二、DNA分子的结构课堂练习3中关村象征:DNA双螺旋结构的“生命”雕塑问题探讨象征生命！为什么将它作为高科技的标志？4返回5一、DNA双螺旋结构模型的构建在生命的旋梯上

1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克，共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。阅读教材P47-48：DNA双螺旋结构模型的构建。6早凋的“科学玫瑰”－富兰克林她和同事威尔金斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到DＮＡ晶体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。

但“科学玫瑰”没等到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。7X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。DNA的X射线衍射图富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图8请根据资料回答有关DNA结构方面的问题:1.DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构?DNA由两条链构成的，它们盘旋成规则的双螺旋状结构。2.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？

DNA的基本骨架是由磷酸与脱氧核糖交替排列所构成，位于双螺旋的两侧。3.DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？

A与T配对、G与C配对，形成的碱基对位于双螺旋结构的内侧。返回91）DNA的基本组成元素有哪些:C、H、O、N、P。2）DNA的基本组成单位是:脱氧核糖含氮碱基磷酸AGCT腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸二、DNA分子的结构1、DNA分子的化学组成：10鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类A腺嘌呤脱氧核苷酸GCT11AGCT氢键ATGC平面结构立体结构2、DNA分子的空间结构：规则的双螺旋结构A－T之间形成2个氢键C－G之间形成3个氢键1213143、DNA的双螺旋结构主要特点:碱基对1）DNA由两条反向平行长链盘旋成双螺旋结构。2）脱氧核糖和磷酸交替连接排在外侧,构成基本骨架；碱基排列在内侧。3）碱基通过氢键按碱基互补配对原则（A-T，G-C）连接成碱基对。154、DNA分子的结构特性1）多样性：不同的DNA碱基对的排列顺序的千变万化(主要的），构成了DNA分子的多样性。

在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？4

种40002）特异性每一个DNA碱基对的特定排列顺序。3）稳定性规则的双螺旋结构和碱基互补配对原则。161）碱基互补原则：2）应用：DNA分子中有关碱基的计算。5、碱基互补配对原则及应用腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)配对.碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。17①双链DNA分子中，两互补碱基数相等；(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1规律总结：A=T，C=GA+G=T+C=A+C=T+G=50%任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%；任意两个不互补碱基之和的比值等于1。

18②双链DNA分子中，互补碱基和之比（A+T/G+C）等于其中任何一条链的同碱基和之比（A+T/G+C）。A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1===nA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链③双链DNA分子中，互补碱基和（A+T）占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中同碱基和（A+T）占该链碱基总数的百分比。A+TA+T+G+C=A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%19④双链DNA分子中，两条链中不互补碱基和之比（A+G/T+C）互为倒数。1nA2+G2T2+C2=T1+C1=nA1+G

1例1.在双链DNA分子中,其中一条链的（A+G）/(T+C)=0.2,则在另一条链和整个DNA分子中的这一比值分别是_____.5和120例2.已知某DNA分子中,(G+C)占碱基总数的46%,且其中一条链(H链)中A占该链碱基总数的28%,问在整个DNA分子中和H链的互补链中A的比例分别是____________.27%和26%解：1）因G+C占双链的46%，

则A+T占双链的比=1-46%=54%。又因双链中A=T，所以A占双链的比==27%。54%22）已知A1=28%（单），求A2（单）因G+C=46%（双），所以G1+C1=46%（单）则A2=T1=1-（A1+G1+C1）=1-（28%+46%）=26%（单）21例3、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占

。

32%或者：A+G=T+C=50%因为A=T=18%，所以G+C=答：又因为G=C，A=18%，所以G=50%-18%=32%所以A+T=36%；100%-36%=64%因此G=C=32%22双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸主要特点特异性①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，碱基排列在内侧。③DNA分子两条链上的碱基通过氢键，按照碱基互补配对原则连接成碱基对。元素组成:CHONPDNA分子的结构模型构建碱基互补配对原则及应用DNA分子结构特性稳定性多样性小结：返回23课堂练习1.DNA分子的碱基种类是固定不变的,但各种碱基的数目却因生物种类而异.下列比例关系中,因生物种类而不同的是(）A.B.C.D.A+CT+GC+GA+TA+GT+CAT和GCB2.某生物DNA分子基因a的一条链中(C+T)/(A+G)=0.8,基因b的一条链中(T+A)/(G+C)=1.25,那么,它们的互补链中相应的碱基比例分别是（）

A.0.8和1.25B.1.25和0.8C.都是1.25D.都是0.8C243.DNA分子具有多样性和特异性是由于DNA()A.碱基对的排列顺序不同

B.相对分子量很大

C.主链的磷酸与脱氧核糖的排列顺序是不变的

D.具有独特的双螺旋结构A4.DNA分子中一条链的碱基比是A:C:G:T=1:2:3:4,则其互补链中这种碱基的比例是________.4:3:2:1255.通过某实验发现甲、乙两个不同生物的细胞中，DNA碱基总量完全相同，而且四钟碱基的比例也相同。下列说法正确的是（）

A.这两个生物的遗传物质完全相同

B.这两个生物的DNA分子数量相同

C.这两个生物DNA的种类完全相同

D.材料中的事实不足以说明任何问题D266.不同生物或同一生物的不同器官(细胞)的DNA分子有关碱基比率如下表:请分析回答:生物或细胞酵母菌小麦人猪牛肝胰脾肾精子肺A+T/G+C1.791.211.521.431.431.431.31.291.3

(1)表中可见,不同种生物DNA的相关碱基比率显著不同,这一事实表明,DNA分子结构具有______(2)猪和牛的不同组织细胞的DNA相关碱基比率大致相同,这一事实表明DNA分子结构具有______(3)牛的肾和肺的DNA相关碱基比率相同,原因是_____________________________.多样性特异性它们均来自于同一受精卵的有丝分裂277.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。PPPPACTG12345678910胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段1、

；2、

；3、

；4、

；5、

；6、

；7、

；8、

；9、

；10、

。289、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？10．若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？8.某双链DNA分子中，鸟嘌呤占23%，求腺嘌呤占多少？27%2.510.40.429已知：A=23%（双）→T=23%（双）→A+T=46%（双）→A1+T1=46%（单）又知：C1=24%（单）则C2=G1=1-（A1+T1+C1）=1-（46%+24%）=30%（单）11、某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？30%3012、双链DNA分子中，G占碱基总数的38％，其中一条链中的T占碱基总数的5％，那么另一条链中的T占碱基总数的

。7%已知G=38%（双）→C=38%（双）→G+C=76%（双）→A+T=24%（双）→A1+T1=24%（单）=12%（双）又已知T1=5%（双）则：T2=A1=A1+T1-T1=12%-5%=7%（双）3114．下列有关DNA分子的多样性和特异性原因的叙述中，不正确的是（）

A．核苷酸的排列顺序不同

B．碱基对的排列顺序不同

C．脱氧核苷酸的排列顺序不同

D．碱基排列顺序有其特定性A13、DNA的一条链中A+G/T+C=2，另一条链中相应的比是-----