DNA的结构高一下期生物人教版必修2

第2节DNA的结构

第3章基因的本质回顾复习DNA的中文名称：脱氧（核糖）核酸DNA的基本单位：脱氧（核糖）核苷酸=1分子

+1分子

+1分子

。含氮碱基脱氧核糖磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶一、DNA双螺旋结构模型的构建

沃森克里克(F.Crick,1916--2004)

英国物理学家克里克(J.D.Watson,1928--2025)美国生物学家沃森一、DNA双螺旋结构模型的构建资料一：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、

G、C4种碱基。1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。

他认为核苷酸与核苷酸之间通过磷酸二酯键

(脱氧核糖的3位碳原子与相邻核苷酸的

磷酸发生化学反应形成的化学键)连接。脱氧核苷酸长链3,5—磷酸二酯键一、DNA双螺旋结构模型的构建资料二：1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins，1916—2004）和他的同事富兰克林（R.E.Franklin，1920—1958）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。一、DNA双螺旋结构模型的构建光的衍射：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，

光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物

后面传播的现象。衍射条件：孔径或缝隙大小

要小于光的波长。一、DNA双螺旋结构模型的构建DNA分子晶体衍射：DNA分子晶体是由大量小分子脱氧核苷酸重复排列而成，

小分子间的距离很紧密，缝隙很小，满足X衍射的条件。DNA分子晶格平面脱氧核苷酸分子Θ光屏点阵图一、DNA双螺旋结构模型的构建晶面分布点阵图资料三：根据威尔金斯和富兰克林提供的DNA晶体X射线衍射照片和相关数据，

沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋结构。DNA衍射图谱DNA分子究竟是几螺旋呢？一、DNA双螺旋结构模型的构建资料三：根据威尔金斯和富兰克林提供的DNA晶体X射线衍射照片和相关数据，

沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋结构。一、DNA双螺旋结构模型的构建资料四：1950年，奥地利生物化学家查哥夫报道了他对来自人、猪、牛、羊、细菌和酵母菌等不同生物的DNA分析结果：无论在哪种生物的DNA中，腺嘌呤（A）的量=胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量=胞嘧啶（C）的量。1952年春天，查哥夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得知这一条重要信息。A与T配对，G与C配对一、DNA双螺旋结构模型的构建资料五：获此消息，沃森和克里克又重新构建了一个将A-T、G-C碱基对安排在内部，脱氧核糖磷酸骨架安排在螺旋外部的模型。在该模型中，A与T、C与G配对，DNA两条链的方向是相反的。DNA的双螺旋模型能够解释ATCG的数量关系。并且用模型和拍摄的X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符一、DNA双螺旋结构模型的构建DNA衍射图谱DNA有恒定的直径DNA的核苷酸链反向平行发现：A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径一、DNA双螺旋结构模型的构建《核酸的分子结构---脱氧核糖核酸的一个结构模型》

论文在英国《自然》杂志1953年4月刊上刊载一、DNA双螺旋结构模型的构建一、DNA双螺旋结构模型的构建资料六：1956年，鲍林团队专门发文章指出DNA结构中，C与G碱基之间的氢键应该有3个。一、DNA双螺旋结构模型的构建资料七：1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得诺贝尔生理学或医学奖。一、DNA双螺旋结构模型的构建资料七：富兰克林于1958年因卵巢癌去世。5’→3’二、DNA的结构活动一：请阅读课本P50第一段，并回答以下3个问题：1、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？如何表示单链方向？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？3、DNA中的碱基是如何配对的？配对的碱基靠什么连接？

它们位于DNA的什么部位？2条两条链的方向是相反的脱氧核糖、磷酸双链螺旋外部A与T配对，G与C配对氢键双链螺旋内部氢键越多，结构越稳定。即

碱基对含量越多，氢键越多，结构越稳定G-C

二、DNA的结构活动二：请阅读课本P50DNA结构图，并回答以下问题：

20

二、DNA的结构活动二：请阅读课本P50DNA结构图，并回答以下问题：

20②一个脱氧核糖连接

个Pi，2两条链各有一个

端的脱氧核糖只连接着1个Pi。3’③两条链上相邻的两个碱基通过

连接，一条链上相邻的两个碱基通过

连接。氢键脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖三、DNA分子的结构特点

磷酸和脱氧核糖碱基互补配对脱氧核苷酸

碱基对排列顺序练习1.下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称①

；②

；③

；④

；⑤

；⑥

；⑦

；⑧

；⑨

；⑩

。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片段练习2.一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是(

）A.5'-CTATGG-3'B.5'-GATACC-3'5'-GGTATC-3'D.5'-CCATAG-3’3.甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占45%，嘧啶占55%，乙生物遗传物质的碱基组成为：嘌呤占34%，嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（）A.蓝藻、变形虫B.T2噬菌体、肺炎链球菌C.硝化细菌、SARS病毒D.T2噬菌体、烟草花叶病毒CC四、DNA碱基数目的相关计算根据碱基互补配对原则：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G21.A1＋A2＝________________；G1＋G2＝________________。即：双链中A＝___，G＝___，

A＋G＝______＝______＝______＝__________________。T2＋T1C2＋C1TCT＋CA＋CT＋G1/2(A＋G＋T＋C)推理1：双链中嘌呤数=嘧啶数；

非互补碱基之和相等且为碱基总数的一半。四、DNA碱基数目的相关计算例1：某生物细胞DNA的碱基中，腺嘌呤的分子数占22%，那么，胞嘧啶的分子数占（）A.11%

B.22%

C.28%

D.44%C=50%–22%=28%C变式1：一个双链的DNA分子，其中A＝10%，则T、G、C的含量分别为

、

、

。10%40%40%变式2：在含有4种碱基的DNA区段中，腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（）A．b≤0.5B．b≥0.5C．胞嘧啶为a(1/2b-1)个D．胞嘧啶为b(1/2a-1)个C四、DNA碱基数目的相关计算2.A1＋T1＝

；G1＋C1＝

。T2＋A2C2＋G2根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论（其中N1=N2）：推理2：互补碱基之和所占比例在任意一条链及

整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。四、DNA碱基数目的相关计算例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（）A.35%B.29%C.28%D.21%A变式3：在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的54%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的22%，胸腺嘧啶占28%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的（）A．24%、26%

B．22%、28%C．27%、23% D．20%、30%A四、DNA碱基数目的相关计算根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论（其中N1=N2）：即两者的关系是_________。互为倒数T1+G1

A1+C1=m，3.若T2+G2

A2+C2=则m1推理3：非互补碱基之和的比值在两条互补链中

互为倒数，简记为“不补则倒”。四、DNA碱基数目的相关计算例3：某DNA双链中，若一条链中=0.4，则其互补链中的比值为

；

一条链中=0.4，则其互补链中的比值为

。0.4变式4：已知DNA分子中的一条单链中A+G/T+C