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(共24张PPT)
DNA的结构
本节重难点
概述DNA结构的主要特点(重、难点)。
通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。
学会按照碱基互补配对原则进行碱基计算(难点)。
预习检测
DNA分子的结构层次
五种元素组成：__________________
C、H、O、N、P
三种小分子：
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
O
1′
2′
4′
5′
3′
基本单位
O
1′
2′
4′
5′
3′
脱氧核糖核苷酸
四种含N碱基：__________________
A、Ｔ、C、G
二条脱氧核苷酸链
真凶的密码是什么？
导入
新授内容
肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯
肺炎链球菌体外转化实验
艾弗里
噬菌体侵染大肠杆菌实验
赫尔希、蔡斯
DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？首先需要弄清楚DNA的结构。
DNA结果模型的建构
1951年
1952年
1953年
1962年
威尔金斯、富兰克林
查哥夫
沃森、克里克
沃森、克里克、威尔金斯
沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。
沃森和克里克撰写的《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》杂志上刊载，引起了极大的轰动。
在DNA中，腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T），鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）
富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。
①DNA双螺旋结构学说不但阐明了DNA的基本结构，并且对一个DNA分子如何复制成两个结构相同的DNA分子，以及DNA怎么传递生物体的遗传信息进行了合理说明。
②是生物科学中具有革命性的发现，是20世纪最重要的发现之一。是分子生物学诞生的标志。
意义
DNA分子的结构
脱氧核苷酸链的形成
5′
3′
O
1′
2′
4′
5′
3′
A
O
1′
2′
4′
5′
3′
C
O
1′
2′
4′
5′
3′
G
O
1′
2′
4′
5′
3′
T
磷酸二酯键
一条链中
5`端游离磷酸基团
3`端游离羟基
3、一个双链DNA分子(非环状)有两个游离的磷酸基团；
一个DNA分子中绝大多数磷酸基团与两个碳原子相连，只有5`端游离的两个磷酸基团与一个Ｃ相连。
两条反向平行的脱氧核苷酸长链
5′
3′
3′
5′
O
1′
2′
4′
5′
3′
O
1′
2′
4′
5′
3′
O
1′
2′
4′
5′
3′
O
1′
2′
4′
5′
3′
A
C
G
T
O
1＇
2＇
3＇
4＇
5＇
O
1＇
2＇
3＇
4＇
5＇
O
1＇
2＇
3＇
4＇
5＇
O
1＇
2＇
3＇
4＇
5＇
T
G
C
A
两条链的相邻碱基之间形成氢键
氢键
一种双螺旋结构
平面结构
碱基互补配对原则：
A配T，C配G
A与T之间形成2个氢键；
C与G之间形成3个氢键。
氢键越多，热稳定性越强；C-G碱基对越多，热稳定性越强。
两条链的相邻碱基之间
一条链的相邻碱基之间
通过氢键相连；
通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连。
C、H、O、N、P
磷酸
脱氧核糖
碱基
DNA分子的结构层次
类比数学思维：
点---线---面---体
DNA双螺旋结构的主要特点
①DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A与T配对，C与G配对。
①
②
③
碱基
氢键
脱氧核糖-磷酸骨架
DNA分子结构的特性
(1) 性：如n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基对排列顺序。
(2) 性：如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
(3) 性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对构成方式不变等。
稳定
多样
特异
制作DNA双螺旋结构模型
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：
1. A1＋A2＝________________；G1＋G2＝________________。
即：双链中A＝___，G＝___，
A＋G＝______＝______＝______＝__________________。
T1＋T2
C1＋C2
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
T
C
T＋C
A＋C
T＋G
1/2(A＋G＋T＋C)
规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
2. A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。
A2＋T2
G2＋C2
规律二：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”。
=
A1+T1
N1
A2+T2
=
N2
A+T
N
=
C1+G1
N1
C2+G2
=
N2
C+G
N
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
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：
即两者的关系是_____________。
3.若 ，则 =
T1+G1
= m
A1+C1
T2+G2
A2+C2
m
1
互为倒数
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：
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
规律三：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”。
准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式
（1）DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。 （ ）
（2）在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+G）/（T+C）=1。 （ ）
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≤0.5 B．b≥0.5
C．胞嘧啶为a（1/2b-1）个 D．胞嘧啶为b（1/2a-1）个
C
某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中α链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则β链中腺嘌呤占该链碱基的比例和β链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为
A.24%、13% B.23%、27% C.48%、26% D.22%、28%
√
现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：(A+T)/(G+C)≠1,(A+G)/(T+C)=1。
根据此结果，该样品（ ）
A.无法被确定是DNA还是RNA
B.可被确定为双链DNA
C.无法确定是单链DNA还是双链DNA
D.可被确定为单链DNA
C

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