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(共34张PPT)
遗传：亲代与子代之间以及子代个体之间性状存在相似性
亲代向子代传递遗传物质并且遗传物质控制生物性状
1.能够携带大量的遗传信息
2.分子结构具有相对的稳定性
3.能够自我复制，在前后代之间传递遗传信息
4.能控制蛋白质的合成，进而控制生物的性状和新陈代谢
5.能产生可遗传的变异
艾弗里肺炎链球菌的转化实验
噬菌体侵染细菌实验
DNA是遗传物质
作为遗传物质应该具有如下的特点：
3.2 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.这一研究过程给我们哪些启示
3.DNA的双螺旋结构有哪些主要特点
一、DNA双螺旋结构模型的构建
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.建立者
沃森和克里克
克里克:物理学家,对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。
沃森:生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。
2.构建过程
①已知DNA的组成
DNA是以4种___________为单位连接而成的长链。
脱氧核苷酸
这4种脱氧核苷酸分别含有________________4种碱基。
A、T、G、C
不清楚这4种脱氧核苷酸是如何构成DNA的
双环化合物
单环化合物
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建过程
②推测DNA为螺旋结构
英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
富兰克林拍摄的DNA衍射图谱
沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础,推算出DNA呈螺旋结构。
“X”形意味着
DNA分子是螺旋的
沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定了。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建过程
③查哥夫法则
在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。
查哥夫法则给了沃森和克里克什么启示？
A与T配对,G与C配对
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建过程
④DNA双螺旋模型搭建成功
a.碱基安排在双链螺旋内部
b.脱氧核糖-磷酸骨架安排在螺旋外部的模型
c.A与T配对,G与C配对(碱基互补配对原则)
d.DNA两条链的方向相反
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建过程
④DNA双螺旋模型搭建成功
A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径
DNA分子具有恒定的直径
解释A=T、G=C的数量关系
成功的证据1
成功的证据2
用金属材料制作的模型
X射线衍的射照片
推算出的DNA双螺旋结构
相符
一、DNA双螺旋结构模型的构建
⑤获得诺奖
1953年,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。
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。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
3.启示
①要善于利用他人的研究成果和经验；
②要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；
③研究小组成员在知识背景上最好互补，
④对所从事的研究要有兴趣和激情。
4.意义
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。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
二、DNA的结构
1.DNA分子的结构层次
①元素组成：__________________
C、H、O、N、P
②3种小分子
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
O
1′
2′
4′
5′
3′
③基本单位
O
1′
2′
4′
5′
3′
脱氧核糖核苷酸
二、DNA的结构
O
1′
2′
4′
5′
3′
脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
二、DNA的结构
④脱氧核苷酸长链
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
二、DNA的结构
⑤两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
氢键
二、DNA的结构
⑥形成双螺旋结构
平面结构
双螺旋结构
二、DNA的结构
2.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。
P50
碱基互补配对原则
二、DNA的结构
DNA分子结构特性：
（1）物种前后代遗传性状基本保持不变，说明遗传物质DNA有什么特点？
（2）自然界的生物种类繁多，说明遗传物质DNA有什么特点？
（3）每种生物甚至每个生物个体都有自己性状上的一些独特的地方，说明遗传物质DNA又有什么特点？
稳定性
两条链的磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对的配对方式不变。
多样性
碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序多种多样
（n个碱基对构成的DNA具有 种碱基排列顺序）
特异性
每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。
(储存遗传信息)
4n
二、DNA的结构
C、H、O、N、P
磷酸
脱氧核糖
碱基
DNA分子的结构层次
二、DNA的结构
推论1、互补的碱基的数量是相等的
A＝ T；G＝ C
在双链DNA中有关“碱基互补配对原则”的应用及计算：
请思考双链DNA分子中下列碱基之间的比值等于1的是:
1 A/T
2 C/G
3 A/C
4 A+G/T+C
5 A+C/T+G
6 A+T/C+G
=1
=1
=1
=1
推论2、两个不互补的碱基和的比值相等，
即A+G/T+C=A+C/T+G=1 (A+G)%=(T+C)%=50%
习题1 某DNA分子碱基中，鸟嘌呤分子数占22%，那么胸腺嘧啶分子数占（ 　）
　A.11%　 B.22% 　C.28%　 D.44%
习题2 一个DNA分子中，含有鸟嘌呤400个，占总碱基的20%，该DNA分子中有“A=T”共（ ）对。
c
600
推论3、如一条链中 A1+G1/T1+C1=K，
则另一条链上A2+G2/T2+C2=1/K
整个DNA中A+G/T+C=1
DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值互为倒数
习题3
一条链上的A+G/T+C =0.25，
则另一条链上的A+G/T+C 应是（ ）；
整个DNA分子中A+G/T+C应是（ ）
4
1
习题5：某DNA分子中G+C占46%，甲链中A占28% ，C占22%；乙链中A占（ ），C占（ ）。
推论5、配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等
即A1+T1/A1+T1+C1+G1=A2+T2/A2+T2+C2+G2 =A+T/A+T+C+G
推论4 一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两个碱基的和，即A1+T1=A2+T2或C1+G1=C2+G2
习题4
双链DNA分子中，一条链上的A+T/G+C=0.25，
则另一条链上的A+T/G+C 应是（ ）;
在整个DNA中A+T/G+C应是（ ）
即（A1+T1）%=（A2+T2）% =（A+T）%
0.25
0.25
26% 24%
1、互补的碱基的数量是相等的 A＝ T；G＝ C
2、两个不互补的碱基和的比值相等，
即A+G/T+C=A+C/T+G=1 (A+G)%=(T+C)%=50%
4、DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值互为倒数
一条链中 A1+G1/T1+C1=K，
则另一条链上A2+G2/T2+C2=1/K
整个DNA中A+G/T+C=1
3、配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等
（A1+T1）%=（A2+T2）% =（A+T）%
P29
C、H、O、N、P
磷酸
脱氧核糖
碱基
DNA分子的结构层次
2.下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。
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脱氧核苷酸
⑧碱基对
⑨氢键
⑩一条脱氧核苷酸链的片段
教P52
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。
1、两条链的相邻碱基之间通过 相连；
2、一条链的相邻碱基之间通过
相连。
DNA结构的细化分析：
氢键
脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
3、高温加热时DNA先断裂氢键，解旋成单链，所以碱基中 所占比例越大，DNA就越稳定。
GC
DNA热稳定性与GC的含量有关
5`端游离磷酸基团
3`端游离羟基
1、一个链状DNA分子有 个游离磷酸基团；
2、大肠杆菌的遗传物质有 个游离磷酸基团；
DNA结构的细化分析：
一个链状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碳原子相连。
3、已知一个长度有100个碱基对构成链状DNA分子中，有 个磷酸二酯键
2
0
198
①
②
③
碱基
氢键
脱氧核糖-磷酸骨架
（3）关于DNA分子的共性与特异性问题
①共性： =1在不同双链DNA分子中无特异性(均相同)。
②特异性： 一般不等于1，在不同DNA中可不相同。
③即使两个DNA分子中(A＋T)与(G＋C)的数量相同，其碱基对排列顺序也可能是不同的。只有同1个DNA分子复制得到的子代之间才会拥有种类、数量、排列顺序均相同的碱基对。
1、互补的碱基的数量是相等的 A＝ T；G＝ C
2、两个不互补的碱基和的比值相等，
即A+G/T+C=A+C/T+G=1 (A+G)%=(T+C)%=50%
4、DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值互为倒数
一条链中 A1+G1/T1+C1=K，
则另一条链上A2+G2/T2+C2=1/K
整个DNA中A+G/T+C=1
3、配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等
（A1+T1）%=（A2+T2）% =（A+T）%
P29
24．某研究小组测定了多个不同双链DNA的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA中碱基数目比值的关系图。下列表示正确的是
C
4、DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值互为倒数
一条链中 A1+G1/T1+C1=K，
则另一条链上A2+G2/T2+C2=1/K
整个DNA中A+G/T+C=1
3、配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等
（A1+T1）%=（A2+T2）% =（A+T）%

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