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(共19张PPT)
DNA的结构
5’
问题探讨
坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗？
DNA双螺旋结构的发现是20世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现。
那么DNA分子的空间结构具体是什么样子的呢？
（1） 组成元素：
C、H、O、N、P
脱氧核糖
含氮碱基
P
核苷
核苷酸
AGCT
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
（2）基本组成单位（单体）：
脱氧核糖核苷酸
1’
2’
3’
4’
5’
1
DNA分子的结构
O
腺嘌呤脱氧核苷酸
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
A
脱氧
核糖
磷酸
G
脱氧
核糖
磷酸
C
脱氧
核糖
磷酸
T
脱氧
核糖
磷酸
脱氧核苷酸的种类(4种)
这4种脱氧核苷酸是如何构成DNA的？
DNA初步水解的产物分别是什么？
DNA彻底水解的产物？
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
脱氧核苷酸
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
、
1
4种
6种
脱氧核苷酸
A、G、C、T
DNA衍射图谱
螺旋
A和T
G和C
双螺旋
物理模型
1.DNA双螺旋结构模型的构建的科学史
书本P48-49
1.DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
2.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？
3.DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
阅读书本P50
2.DNA的结构
书本P50
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’-C；与磷酸基团相连的碳叫作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，这一端称作5’-端；另一端有一个羟基，称作3’-端。
(1)DNA由两条单链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
所有的DNA都是链状的吗？
细胞质中的DNA是环状的！
（原核生物、叶绿体、线粒体）
2.DNA的结构
书本P50
（2） 和 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧
脱氧核糖
磷酸
碱基
每个DNA的片段中，游离的磷酸基团有 个
（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对；并且A一定与T配对，C一定与G配对(碱基互补配对原则）
G与C形成三个氢键，A与T只形成两个氢键。
氢键越多，结合力越强。即G、C碱基对比例越大，DNA的结构就越稳定。
环状DNA不存在游离的磷酸
氢键的形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理
单链中相邻碱基通过 连接
脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
2
氢键
A=T G≡C
二、DNA的结构
10
磷酸二酯键
磷酸二酯键
连接单链中相邻2个脱氧核苷酸
①是 键，
②是 键。
磷酸二酯键
氢键
1、DNA双螺旋结构
(4) 总结：
五种元素：
C、H、O、N、P
四种碱基：
A、T、C、G
三种物质：
两条长链：
一种螺旋：
规则的双螺旋结构
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条反向平行的脱氧核苷酸链
二、DNA的结构
1.下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。
1. 胞嘧啶（C）
2. 腺嘌呤（A）
3. 鸟嘌呤（G）
4. 胸腺嘧啶（T）
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. 一条脱氧核苷酸链的片段
巩固练习 书本P52 2 4
应用题时间到！
13
1.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
则在DNA双链中：A=T，G=C
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1 2
有关DNA中的碱基计算
A+G=
A+C=
两条链不互补的碱基之和相等
（A+G）/（A+T+G+C）=
1/2
规律一：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）
T+C
T+G
例题1：某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
A=50%–23%=27%
书P52 3、《》P58 5
(嘌呤总数=嘧啶总数)
《》P57 例4、P58 2、6
A+T
A+T+G+C
=
A2+T2+G2+C2
A2+T2
=
A1+T1+G1+C1
A1+T1
=
m%
m%
2.
m%
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1 2
规律二：两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。
若（A1+G1）/（T1+C1）=a，
规律三：在已知链与互补链之间（A+G）/（T+C）互为倒数，在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）比值为1
1/a
3.
则（A2+G2）/（T2+C2）=
则（A+G）/（T+C）=
1
三、DNA分子的结构特性
碱基数量的不同，碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？
44000种
每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
（DNA指纹技术）
主链：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变。
碱基对：严格遵循碱基互补配对原则。
书P59
《》P57 例5、例6
DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
1.稳定性：
2.多样性：
3.特异性：
二、基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.说明基因与DNA关系的实例
独立性
许多
部分
性状
DNA
遗传效应
有遗传效应的DNA
通常是有遗传效应的DNA片段，是DNA的结构单位和功能单位。
一个DNA上有许多个基因，基因在染色体上成线性排列
有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
注意：DNA分子中含有没有遗传效应的片段不叫基因。
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
1、基因化学本质：
2、基因结构：
基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列
基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代表遗传信息
基因通常是有遗传
效应的DNA片断
基因中的脱氧核
苷酸排列顺序代表着遗传信息
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA
的主要载体
每个DNA分子
上有许多基因
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
每条染色体上有一个或2个DNA分子
4、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系
《》P64 例1-4

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