DNA的结构-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第3章

基因的本质

第2节DNA的结构01引入2004年雅典奥运会开幕式激光绘DNA图？DNA是怎样储存遗传信息，又是怎样决定生物性状的

？这肯定与DNA分子有其独特的

有关。结构北京中关村高科技园区的DNA雕塑02DNA双螺旋结构模型的构建沃森（美）和克里克（英）1.建立者02DNA双螺旋结构模型的构建A4种脱氧核苷酸TCG长链【资料1】科学家认识到DNA是由

脱水缩合组成的

，含有

、

、

、

四种碱基。A腺嘌呤脱氧核苷酸C胞嘧啶脱氧核苷酸T胸腺嘧啶脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸G02DNA双螺旋结构模型的构建X射线衍射【资料2】物理学家

和

利用

技术获得了DNA衍射图谱。威尔金斯富兰克林威尔金斯富兰克林02DNA双螺旋结构模型的构建【资料3】

和

主要以DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA呈

结构。螺旋沃森克里克02DNA双螺旋结构模型的构建可能性2可能性1可能性3√碱基分布在DNA分子的内部？碱基分布在DNA分子的内部还是外部

？DNA外部为溶液环境，碱基具有疏水性，磷酸和脱氧核糖具有亲水性？碱基是怎样配对的？鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）胸腺嘧啶（T）02DNA双螺旋结构模型的构建【资料4】奥地利生物化学家查哥夫发现：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）的量查哥夫A与T、G与C配对02DNA双螺旋结构模型的构建？两条脱氧核苷酸链是同向的还是反向的

？【资料2】物理学家威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱。他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。中心对称翻转180°DNA的两条链是方向相反的02DNA双螺旋结构模型的构建结果发现：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。与X射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。①

在内部，

骨架在外部②A与

配对，G与

配对③两条链的方向

。T相反沃森和克里克重新构建DNA分子结构模型：C碱基脱氧核糖——磷酸03DNA的结构脱氧（核糖）核苷酸脱氧核糖核酸OCH2HP1′2′3′4′5′腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)脱氧核糖磷酸基团含N碱基1.DNA的中文名称：

，2.基本单位：

，3.组成元素：

，C、H、O、N、P03DNA的结构3.单链DNA内部：脱氧核苷酸之间通过

连接；磷酸二酯键TGCAG4.双链DNA的结构特点：DNA是由

组成的，这两条链按

方式盘旋成双螺旋结构。外侧：

和

交替连接，构成基本骨架；

排列在内侧。两条链上的碱基通过

连接，形成

。脱氧核糖磷酸碱基TGACC碱基互补配对原则氢键ATGC碱基对两条单链反向平行拓展：为什么是嘌呤和嘧啶形成碱基对？腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）嘌呤碱基是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱基是单环化合物，占有空间小。嘌呤和嘧啶配对，使得DNA分子的两条链的距离是固定的。03DNA的结构磷酸基团碱基脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有两个末端：一端有一个游离的磷酸基团，称作5'端，一端有一个羟基（—OH），称作3'端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5'端到3'端的，另一条单链则是从3'端到5'端的。03DNA的结构①1.①是左边链的

端，这一端末端的基团为

；

②是右边链的

端，这一端末端的基团为

。②3’5’羟基磷酸基团2.一个DNA分子有

个游离的磷酸基团，

位于两条链的_______；一个脱氧核糖上连着

个磷酸基团；一个磷酸基团上连着

个脱氧核糖；一个脱氧核糖上连着_____个碱基；3.DNA两条链之间相邻的碱基由_____连接，

一条链中相邻的碱基通过

连接21或21或2氢键脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖15’端GAAACCGAGTTTCGGTC04DNA的结构特性1．DNA只含有4种脱氧核苷酸，为什么能够储存足够量的遗传信息？脱氧核苷酸/碱基对的数量、排列顺序千变万化2．为什么可以利用DNA指纹来识别身份？每个DNA分子中碱基对的排列顺序是特定的。3．DNA是如何维系它的稳定性的？脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧恒定，内侧碱基通过氢键相连，遵循互补配对原则；规则的双螺旋结构—空间结构稳定。DNA具多样性DNA具特异性DNA具多样性（若有n对碱基，则DNA储存的遗传信息可用______表示）4n05DNA中碱基数目的有关计算根据碱基互补配对原则，A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2规律1：双链DNA中，A=

、G=

；

A+G=

=则A1＋A2＝

；G1＋G2＝

T1＋T2C1＋C2TCT＋C1/2×碱基总数即：任意两个不互补碱基之和相等，比值为1。A+GT+C＝1例1：某双链DNA的分子中，鸟嘌呤的分子数占碱基总数的22%，那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的()A、22%B、28%C、78%D、50%B05DNA中碱基数目的有关计算已知

A1＋T1＝A2＋T2A2+T2+G2+C2A2+T2A+TA+T+G+C=规律2：互补碱基之和在单链及双链DNA分子中的比值相等（“补则等”）例2：某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是

。

35%A1+T1+G1+C1A1+T1=2链C2+G2C+G双链=1链C1+G1=同理：05DNA中碱基数目的有关计算A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1===aaa若

，则

，

规律3：双链DNA分子中，某种碱基的含量等于两条互补链中该碱基含量和的一半，即：，（其它碱基同理）。A＝（A1＋A2）/2例3：在双链DNA分子中，G和C之和占全部碱基的48%，其中一条链的A占该链碱基总数的24%，则另一条链中的A占该链碱基总数的百分比为（）A、24%B、26%C、28%D、76%C05DNA中碱基数目的有关计算m1T2+G2

A2+C2=

若

，

则T1+G1=m

A1+C1规律4：非互补碱基之和的比值在两条链中互为倒数（“不补则倒”）例4：DNA的一个单链中（A+G）/（T+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（）A、0.4和0.5B、2.5和0.4C、2.5和1.0D、0.4和1.0C05DNA中碱基数目的有关计算规律5：DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数)例5：在某双链DNA中，碱基总数为1000个，其中腺嘌呤200个，则该DNA分子中有______个氢键；1300易错提醒：(1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例；(2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是