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(共23张PPT)
第3章 第2节
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.DNA的化学组成
①组成元素：
C、H、O、N、P
②基本组成单位（单体）
4种脱氧核糖核苷酸
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
1′
2′
4′
5′
3′
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
英国的化学家富兰克林和生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术拍摄的DNA晶体的衍射图谱
莫里斯·威尔金斯
罗莎琳德·富兰克林
DNA晶体衍射图谱
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
23岁的美国生物学者沃森和35岁的英国物理学者克里克对DNA衍射图谱的有关数据进行分析。
弗朗西斯·克里克
詹姆斯·沃森
DNA分子呈螺旋结构
数据分析
生物理解
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
【资料一】富兰克林通过严密的计算判断出DNA具有2条螺旋。并且发现将样品翻转180°后衍射图谱不变。
特点一：双螺旋，两条链反向平行
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
【资料二】含氮碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性，而细胞内DNA所处环境富含水分。
生物膜的流动镶嵌模型
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
碱基如何配对？
特点二：碱基在DNA螺旋结构的内侧，磷酸在外侧
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
【资料三】电子显微镜测出DNA螺旋直径为均一的2nm。
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
碱基（N）
嘌呤
嘧啶
两个环（更长）
一个环（更短）
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
【资料四】1952年，奥地利生物化学家查戈夫研究多种生物DNA各种碱基所占比例，总结出如下表格：
特点四：A与T配对，C与G配对
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
C
T
T
G
A
C
A
G
A与T配对
C与G配对
如何连接？
氢键
直径恒定
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
A与T之间有几个氢键？
C与G之间有几个氢键？
2个氢键
3个氢键
C
T
T
G
A
C
A
G
直径恒定
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
C
T
T
G
A
C
A
G
直径恒定
DNA双螺旋结构：
一、DNA双螺旋结构模型的构建
威尔金斯
克里克
沃森
1962年诺贝尔生理学与医学奖
富兰克林于1958年因病去世，无缘诺贝尔奖
二、DNA的结构
1.DNA结构的主要特点
两条单链
反向平行
双螺旋结构
链数：
方向：
结构：
3′
5′
5′
3′
二、DNA的结构
1.DNA结构的主要特点
脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架
碱基
外侧：
内侧·：
碱基互补配对原则：
3′
5′
5′
3′
氢键
A
T
G
C
三、DNA的特性
1.稳定性
⑴空间结构稳定：两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。
⑵外侧稳定：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架；
⑶内侧稳定：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，
遵循碱基互补配对原则。
注意：G、C碱基对比例越大，结构越稳定
三、DNA的特性
2.多样性
（1）一个最短的DNA分子也有1000个碱基对，可能的排列方式有多少种
41000
4n(n表示碱基对数)
脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。
三、DNA的特性
3.特异性
每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
（2）既然DNA中碱基对的排列顺序可以多种多样，那DNA分子中碱基对的随机排列能否代表你的遗传信息？
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
根据碱基互补配对原则：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
（1）A1＋A2＝__________；G1＋G2＝___________。
即：双链中A＝___，G＝___，
A＋G＝______＝______＝______＝_________________。
T1＋T2
C1＋C2
T
C
T＋C
A＋C
T＋G
1/2(A＋G＋T＋C)
规律一：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。
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
（2） A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。
A2＋T2
G2＋C2
根据碱基互补配对原则：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
A+T
G+C
A2+T2
G2+C2
A1+T1
G1+C1
=
=
=
a
a
a
①若1链
则2链
双链
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
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：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
（2） A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。
A2＋T2
G2＋C2
规律二：互补碱基和之比，在单双链中相等，且互补碱基之和，在单双链中占比相等，简记为“补则等”。
=
A1+T1
N1
A2+T2
=
N2
A+T
N
=
C1+G1
N1
C2+G2
=
N2
C+G
N
②
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
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：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
T1+G1
= m
A1+C1
m
1
规律三：非互补碱基和之比，双链互为倒数，
简记为“不补则倒”。
（3） 若1链
1
T2+G2
A2+C2
=
则2链
双链
T+G
A+C
=
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
2.一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_____
1.某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____
20%
60个
3.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
0.4 0.4
4.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
课堂检测
1.某DNA片段的一条单链的核苷酸顺序为：5’-ATGCCTGA-3’，则其互补链的序列为( )
A.5’-ATGCCTGA-3’ B.5’-TCAGGCAT-3’
C.5’-TACGGACT-3’ D.5’-UCAGGCAU-3’
B
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≦0.5 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

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