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(共24张PPT)
DNA的结构
导入 P48
坐落于北京中关村高科技园区的雕像，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。为什么将它作为高科技的标志？
这是DNA雕塑，DNA是主要的遗传物质，具有重要作用。
知识回顾
组成DNA的核苷酸是 。
脱氧核糖核苷酸
脱氧（核糖）核苷酸
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
脱氧
核糖
腺嘌呤(A)
磷酸
脱氧
核糖
鸟嘌呤(G)
磷酸
脱氧
核糖
胞嘧啶(C)
磷酸
脱氧
核糖
胸腺嘧啶(T)
磷酸
脱氧核苷酸由 三部分组成。
磷酸、含氮碱基和脱氧核糖
脱氧核糖核酸的组成元素： 。
C、H、O、N、P
脱氧核糖核苷酸
DNA
探索历程
沃森和克里克
一、DNA双螺旋结构模型的构建 P48
【资料1】
科学界已经认识到：DNA是以 种脱氧核苷酸为单位连接而成
的 链，这4种脱氧核苷酸分别含有 4种碱基。
4
长
A、T、G、C
腺嘌呤 A
NH2
N
N
N
N
鸟嘌呤 G
N
N
N
N
NH2
胞嘧啶 C
N
N
NH2
胸腺嘧啶 T
CH3
N
N
一、DNA双螺旋结构模型的构建 P48-49
【资料2】
英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林运用 技术
获得了高质量的 衍射图谱，这幅图对建立DNA分子的结构模型起到至
关重要的作用。
沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础，推算出DNA呈 结构。
X射线衍射
威尔金斯 富兰克林
螺旋
DNA
富兰克林拍摄的DNA衍射图谱
一、DNA双螺旋结构模型的构建 P49
【资料3】
1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究发现：
在DNA中，腺嘌呤（A）的量总是等于 的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于 的量。
胸腺嘧啶（T）
胞嘧啶（C）
查哥夫
在DNA中，四种碱基在数量上：
A＝T G＝C
一、DNA双螺旋结构模型的构建 P49
【资料4】
构建了一个将 安排在双螺旋内部， 骨架排列在外部的模型，在模型中A与T配对，G与C配对，DNA两条链的方向是 的。
碱基
脱氧核糖—磷酸
相反
发现A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的 和 ，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。
形状
直径
建构模型
一、DNA双螺旋结构模型的构建 P49
1953年沃森和克里克撰写的《核酸分子的结构——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。1962年沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果，共同获得了诺贝尔生理学或医学奖，DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。
一、DNA双螺旋结构模型的构建 P49
DNA是由几条链构成的，它具有怎样的立体结构？
DNA是由2条链构成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
DNA的基本骨架是有哪些物质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？
DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。
DNA中的碱基是如何配对的？他们位于DNA的什么部位？
DNA中的碱基A与T配对，G与C碱基配对，它们位于DNA的内侧，。
双螺旋结构的揭示是科学家合作研究的典范，沃森和克里克默契配合给你什么启示？
善于利用他人的研究成果和经验，善于与他人交流合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的，研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对从事的研究要有兴趣和激情等。
二、DNA的结构 P50
1＇
2＇
3＇
4＇
5＇
3’
5’
5’
3’
（1）DNA分子是由_____条单链组成的,这两条链按___________方式盘旋成双螺旋结构。
两
反向平行
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C




二、DNA的结构 P50
3’
5’
5’
3’
（2）DNA分子中的__________和_______交替连接,排列在外侧,构成 ；________排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过_______连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A与___配对,G与____配对。碱基之间的这种一一对应关系,叫做_______________原则。
脱氧核糖
磷酸
碱基
氢键
T
C
碱基互补配对
基本骨架
规律： A=T G≡C
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
碱基对
氢键
3',5'-磷酸二酯键
二、DNA的结构
五种元素：
C、H、O、N、P
四种碱基：
A、G、C、T
三种物质：
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链：
两条反向平行的脱氧核苷酸长链
一种螺旋：
规则的双螺旋结构
DNA的组成和结构（可用五四三二一表示）
二、DNA的结构
1．多样性：
2．特异性：
3．稳定性：
DNA的结构特性：
具有n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。
每个DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序。
磷酸与脱氧核糖之间的共价键维持了一级结构的
稳定性；氢键与其他作用力维持了空间结构的稳定性。
三、DNA碱基数量的计算
设DNA一条链为1链，互补链为2链。
根据碱基互补配对原则可知：
A1=T2 ，A2=T1，G1 = C2，G2 =C1。
规律一：
DNA双链中碱基数目的数量关系：
A = ， G = 。
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
T
C
三、DNA碱基数量的计算
规律二：
嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数：
A+G=T+C 即 A+G/T+C=1
规律三：
双链DNA分子中，互补的两条链中
A+G/T+C的比值互为倒数。
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
A1+G1
T1+C1
T2+C2
A2+G2
=
A1+C1
T1+G1
T2+G2
A2+C2
=
三、DNA碱基数量的计算
规律四：
双链DNA分子中A+T/G+C比值等于
其中任何一条链的A+T/G+C比值。
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
A+T
G+C
A1+T1
G1+C1
A2 +T2
G2 +C2
=
=
三、DNA碱基数量的计算
规律五：
双链DNA分子中，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A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T的数目和是整个DNA分子A+T数目和的一半，G+C同理。
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
A+T
A+T+G+C
A1 +T1 +G1 +C1
A1 +T1
=
A2 +T2 +G2 +C2
A2 +T2
=
A1 +T1
（A+T）
1
2
=
=
A2 +T2
练一练
　1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1~10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
1：胞嘧啶
2：腺嘌呤
3：鸟嘌呤
4：胸腺嘧啶
5： 脱氧核糖
6： 磷酸
7： 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8： 碱基对
9： 氢键
10：1条脱氧核苷酸链的片段
练一练
2．已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ ）
A．1800个和800个 B．1800个和l800个
C．3600个和800个 D．3600个和3600个
3. 某高中一实验小组想要制作一个含10个碱基对的DNA分子双螺旋结构模型，模型设计设定其中一条链所用的A、C、T、G碱基模型的数量比为1∶2∶3∶4，则模型构建需要准备的C碱基模型的数量应为（ ）
A．4个 B．5个 C．6个 D．8个
C
C
练一练
4.如果某DNA的一条链上的某段碱基排列顺序是 5′－A—G—A—T—C—G—A—T－3′，则另一条链上对应的碱基排列顺序是(　　)
A．5′－A—G—A—T—C—G—A—T－3′
B．5′－G—A—G—T—C—G—T—A－3′
C．3′－T—C—T—A—G—C—T—A－5′
D．3′－C—T—C—G—C—T—A—T－5′
C
练一练
5. 下列关于DNA结构的叙述中，错误的是（ ）
A．大多数DNA分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构
B．外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基
C．DNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对，C与G配对
D．DNA的两条链反向平行
A
课堂小结
（3）内侧的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则，即：A＝T G≡C
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA的结构特点
制作DNA双螺旋结构模型
（1）是由两条反向平行的单链组成的双螺旋结构；
（2）外侧由脱氧核糖和磷酸构成基本骨架；
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