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(共25张PPT)
测一测你的记忆能力有多强！
DNA的中文名称：
脱氧核糖核酸
DNA的基本组成单位：
脱氧核糖核苷酸
1分子脱氧核苷酸 = 1分子 + 1分子 + 1分子 。
含氮碱基
脱氧核糖
磷酸
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
含氮碱基
测一测你的记忆能力有多强！
A
脱氧核糖
G
脱氧核糖
T
脱氧核糖
C
脱氧核糖
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
这4种脱氧核苷酸是如何连接形成DNA的呢？
DNA的结构具有什么特点呢？
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
活动一：请阅读课本P48-P49，并回答以下3个问题
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？
2条
两条链的方向是相反的
脱氧核糖、磷酸
双链螺旋外部
碱基通过氢键连接成碱基对，A与T配对，G与C配对
双链螺旋内部
沃森
克里克
我能帮你理解生物学内容
我能帮你理解晶体学原理
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1、建立者：
沃森和克里克
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2、建立过程
【资料1】
科学界认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
P
A
脱氧
核糖
P
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
T
脱氧
核糖
…
P
A
P
T
P
G
P
C
P
G
P
C
磷酸二酯键
同一条链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接
威尔金斯
富兰克林
翻转180°
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2、建立过程
【资料2】
威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
DNA 双螺旋结构模型
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2、建立过程
威尔金斯和富兰克林提供的
尝试建构模型：
【资料3】沃森和克里克推算出DNA呈 结构
DNA的基本单位
螺旋
双螺旋、三螺旋
DNA衍射图谱
4种脱氧核苷酸
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2、建立过程
【资料4】
1952年，从奥地利生物化学家查哥夫处得知：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
将 安排在双链螺旋内部，
安排在螺旋外部
碱基
脱氧核糖-磷酸骨架
DNA双螺旋结构模型
①A与 配对，G与 配对；
②DNA两条链的方向是 的。
T
C
相反
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2、建立过程
该模型特点：
把该模型与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现该模型与基于照片推算出的 DNA 双螺旋结构相符。
A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径
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
发现：
双螺旋结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《Nature》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。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
小故事
1958年，富兰克林因支气管肺炎和卵巢癌而去世。
按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享。
1、下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面突出贡献的说法，正确的是（ ）
A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
美在课堂P84 “核心价值1”
B
课堂小测
二、DNA的结构
T
G
C
A
G
T
T
G
A
C
C
A
5′
3′
3′
5′
DNA分子平面结构图
CH2
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
5’
4’
3’
2’
1’
⑴DNA分子一般是由 条单链组成的，这两条链按 方式盘旋成 结构。
⑵DNA分子中的 交替连接排列在外侧，构成 ；
碱基排列在内侧。
两
反向平行
双螺旋
脱氧核糖和磷酸
基本骨架
碱基
二、DNA的结构
T
G
A
C
C
A
5′
3′
3′
5′
DNA分子平面结构图
⑶两条链上的碱基通过 连接起来，形成 ，且遵循 ，
。
氢键
碱基对
碱基互补
T
G
C
A
G
T
配对原则
碱基互补配对原则：
A=T（2个氢键）；G≡C（3个氢键）
碱基对
氢键
氢键越多，结构越稳定。即G与C含量越多，氢键越多，结构越稳定
二、DNA的结构
活动二：同桌讨论并回答下列问题
①一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？
②一个脱氧核糖连接几个磷酸？
③一条链上相邻的两个碱基通过什么连接？
④A+T含量为40%的DNA分子和A+T含量为60%的DNA分子哪个结构更稳定，为什么？
A+T含量为40%的DNA分子G与C含量更多，氢键更多，更稳定。
1个或2个
2个游离的磷酸基团
脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
课堂小测
④
②
③
①
G
T
C
A
2、下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称
⑧
⑩
⑦
⑥
⑤
⑨
① ；② ；
③ ；④ ；
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
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
碱基对
氢键
一条脱氧核苷酸链的片段
课堂小测
3、一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是 ( ）
A. 5'-CTATGG-3' B. 5'-GATACC-3'
5'-GGTATC-3' D. 5'-CCATAG-3’
4、甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占45%，嘧啶占55%，乙生物遗传物质的碱基组成为：嘌呤占34%，嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（ ）
A.蓝藻、变形虫 B.T2噬菌体、肺炎双球菌
C.硝化细菌、SARS病毒 D.T2噬菌体、烟草花叶病毒
C
C
5、下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（ ）
A．甲说：“该图没有什么物质和结构上的错误”
B．乙说：“该图有一处错误，就是U应改为T”
C．丙说：“该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”
D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的”
美在课堂P82 “跟踪训练1”
C
课堂小测
三、DNA碱基数目的相关计算
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可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论（其中N1=N2）：
1、A1＋A2＝ ；G1＋G2＝ 。
即：双链中A＝ ，G＝ ，
A＋G＝ ＝ ＝ ＝ 。
T2＋T1
C2＋C1
T
C
T＋C
A＋C
T＋G
1/2(A＋G＋T＋C)
规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数＝嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
=
A+G
T+C
T+G
A+C
=1
A+C
T+G
T+C
A+G
=
=
N1
N2
N
三、DNA碱基数目的相关计算
例1：某生物细胞DNA的碱基中，腺嘌呤的分子数占22%，那么，胞嘧啶的分子数占（ ）
A.11% B.22% C.28% D.44%
C=50%–22%=28%
C
变式1：一个双链的DNA分子，其中A＝10%，则T、G、C的含量分别为 、 、 。
10%
40%
40%
变式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
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
2、A1＋T1＝ ；G1＋C1＝ 。
T2＋A2
C2＋G2
规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。
=
A1+T1
N1
A2+T2
=
N2
A+T
N
N1
N2
N
=
G1+C1
N1
G2+C2
=
N2
G+C
N
三、DNA碱基数目的相关计算
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论（其中N1=N2）：
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
变式3：在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的54%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的22%，胸腺嘧啶占28%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的（ ）
A．24%、26% B．22%、28%
C．27%、23% D．20%、30%
A
三、DNA碱基数目的相关计算
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
N1
N2
N
即两者的关系是_________。
互为倒数
T1+G1
A1+C1
=m，
3、若
T2+G2
A2+C2
=
则
m
1
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
三、DNA碱基数目的相关计算
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论（其中N1=N2）：
例3：某DNA双链中，若一条链中 =0.4，则其互补链中的比值为 ；一条链中 =0.4，则其互补链中的比值为 。
0.4
变式4：已知DNA分子中的一条单链中A+G/T+C的值为0.5，则另一条链中A+G/T+C的值为 ，该DNA分子中A+G/T+C的值为 。
2
A+T
C+G
A+C
T+G
2.5
1
三、DNA碱基数目的相关计算
6、某双链(α链和β链)DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%，α链中腺嘌呤占28%。下列叙述错误的是（ ）
A．β链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44%
B．β链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等，均是28%
C．α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%，占双链DNA分子的8%
D．α链中(G＋C)/(A＋T)＝14/11，β链中(A＋T)/(G＋C)＝11/14
美在课堂P83 “跟踪训练3”
B
课堂小测

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