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(共25张PPT)
孟德尔:
发表遗传定律相关论文
萨顿假说：
遗传因子在染色体上
摩尔根:
果蝇杂交实验：
基因在染色体上
艾弗里:
肺炎双球菌体外转化实验
1952年
赫尔希和蔡斯：噬菌体侵染实验
1866年
1903年
1910年
1928年
1944年
格里菲思:
肺炎双球菌转化实验
第二节 ＤＮＡ的结构
1.沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的？
2.DNA双螺旋结构有哪些特点？
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料1：说说你对DNA的认识
DNA的中文全称：_________________
DNA的组成元素：_________________
DNA的基本组成单位：_________________
1分子脱氧核苷酸=__________+______________+______ _________
1’
2’
3’
4’
5’
磷酸
O
脱氧核糖
含氮碱基
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料2：DNA是以_______________为单位通过磷酸二酯键连接而成的长链。4种脱氧核苷酸分别含有____________ 4种碱基
A、T、C、G
四种脱氧核苷酸
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
腺嘌呤脱氧核苷酸
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料3：
富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图
X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。
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。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料4：二战后，科学家利用电子显微镜测定了DNA分子的直径约为2nm。
DNA由两条链组成，且两条链相互平行。
相邻两核苷酸间距相等，并得出DNA是双链的结论。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料5：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。
可能性2
可能性1
可能性3
√
碱基分布在DNA分子的内部
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料6：奥地利生物化学家查哥夫对DNA分子进行了定量分析，发现在DNA分子中，腺嘌呤(A)的总量总是等于胸腺嘧啶(T)，鸟嘌呤(G)总是等于胞嘧啶（C）。
T
磷酸
脱氧
核糖
T
A
C
G
A与T、G与C配对
腺嘌呤（A）
胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料7：富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
DNA的两条链是方向相反的
DNA分子由两条链构成
两条链中的碱基是排列在内侧，磷酸和脱氧核糖排列在外侧
碱基应该是A配T，G配C
DNA的两条链是反向平行的
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1953年，沃森与克里克的论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》在英国《自然》杂志上刊载。
1962年，沃森、克里克和威尔金斯因这一研究成果而获诺贝尔生理学或医学奖。
左一：威尔金斯
左三：克里克
左五：沃森
一、DNA双螺旋结构模型的构建
二、DNA的结构
1.DNA的立体结构
双螺旋解开放大
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
DNA平面结构模式图
二、DNA的结构
2.DNA双螺旋结构的主要特点
5'
3'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
O
CH2
OH
H
磷酸基团
碱基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫做__ __，与磷酸基团相连的碳叫做______。
1’-C
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，这一端称为_ ___，另一端有一个羟基（-OH），称作 ；
5’-端
3’-端
DNA的两条单链的走向 ____，从双链的一端起始，一条单链是从5’-端到3’-端的，另一条则是从 。
3’-端到5’-端的
相反
二、DNA的结构
(2)DNA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规律：A一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
5'
3'
5'
3'
G
A
A
A
C
C
G
A
G
T
T
T
C
G
G
T
C
氢键
(1)DNA的两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
归纳：DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
五种元素：
四种碱基：
三种物质：
两条长链：
一种螺旋：
C、H、O、N、P
A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条反向平行的脱氧核苷酸链
规则的双螺旋结构
二、DNA的结构
三、DNA分子结构的特性
(1) DNA分子中，两条长链上的什么结构是稳定不变的？
(2)DNA分子只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？
脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧恒定，内侧配对稳定，空间结构稳定。
碱基对的排列顺序千变万化
稳定性
多样性
(3) 每个DNA分子各自的碱基排列顺序是特定的吗？
是特定的
特异性
课堂练习
１
２
３
４
A
G
C
T
下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
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
鸟嘌呤脱氧核苷酸
碱基对
氢键
１、
２、
３、
４、
５、
６、
７、
８、
９、
１０、
一条脱氧核苷酸链的片段
四、制作DNA双螺旋结构模型
老师想制作一段具有10对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要：
(1)代表磷酸的球形塑料片几个？
(2)代表四种碱基的长方形塑料片几个？
(3)代表脱氧核糖的五边形塑料片几个？
(4)可组装出几种该DNA片段模型？
20
20
20
410
G
G
G
C
C
T
A
C
C
T
G
A
G
氢键
单链中相邻碱基：
互补链中相邻碱基:
数量关系
①每个DNA的片段中,游离的磷酸基团有2个。
②A-T间有2个氢键,G-C间有3个氢键。氢键越多，结合力越强。——G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。
③脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数
位置关系
通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接
通过氢键相连
5'
3'
5'
3'
G
A
A
A
C
C
G
A
G
T
T
T
C
G
G
T
C
脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
五、DNA有关数量计算
五、DNA有关数量计算
已知某DNA的一条链的碱基顺序为
-T-T-C-G-A-C-G-T-C-C-A-T-G-,
它的另外一条链的碱基顺序为:
-A-A-G-C-T-G-C-A-G-G-T-A-C-
-T-T-C-G-A-C-G-T-C-C-A-T-G-
-A-A-G-C-T-G-C-A-G-G-T-A-C-
T1= A1=
C1= G1=
1:
2:
C总=G总
A2
T2
G2
C2
A总=T总
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
规律一：双链DNA中，A=T,C=G,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恒等。
即A+G=T+C=A+C=T+G
∵ A=T， C=G
∴ A+G = + A+C = +
在整个DNA中：
T+C
=
=
50%
T+G
即A+G/T+C=1
例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
五、DNA有关数量计算
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
规律二：双链DNA中，互补的两个碱基之和占全部碱基的比等于在
任何一条单链中，这两个碱基之和占单链全部碱基数的比。
A+T
G+C
A1+T1
G1+C1
A2 +T2
G 2 +C2
=
=
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
简记为:补则等
五、DNA有关数量计算
规律三：双链DNA中，两条链间的非互补碱基和之比互为倒数。
且在整个DNA分子中，该比值为1。
A1+G1
T1 +C1
= a
T2 +C2
A2 +G2
= 1/a
A 1+C1
T 1 +G1
T2 +G2
A2 +C2
=
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
例题3、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？
2.5 1 ;
五、DNA有关数量计算
规律四：某碱基在双链中所占的比例等于它在每条单链中所占比例的平均值，若某种碱基在α链中占m%，在β链中占n%，那么该种碱基在双链中应占(m%+n%)/2
规律五：
DNA分子的总氢键数=2(A与T碱基对数)+3(G与C碱基对数)
例11：在双链DNA的一条链中A占22%，另一条链中A占24%，在整个DNA分子中，A占_________；
23%
例13：在某双链DNA中，碱基总数为1000，其中腺嘌呤200个，则该DNA分子中有______氢键；
1300
五、DNA有关数量计算
课堂总结
化学组成单位
基本单位——脱氧核苷酸
种类：
四种
主要特点
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
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连接成碱基对。
DNA的结构
DNA双螺旋结构的构建
(碱基互补配对原则)

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