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(共31张PPT)
第2节 DNA的结构
第三章 基因的本质
坐落在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？
它标志着生物学的研究进入分子的层次，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。
在确信DNA是遗传物质后，人们更加迫切地想要知道：DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物的性状的？
首先需要弄清楚DNA的结构！
知识回顾
DNA的中文全称： ；
DNA的组成元素： ；
DNA的结构单位： 。
脱氧核糖核酸
C、H、O、N、P
脱氧核糖核苷酸
1分子脱氧核苷酸： + + 。
1分子磷酸
1分子脱氧核糖
1分子含氮碱基
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
A
G
C
T
DNA是主要的遗传物质，它的结构是怎样的？
01
02
03
04
归纳出对DNA双螺旋结构做出贡献的科学家？
DNA由几条链组成？具有怎样的立体结构？
DNA基本骨架由哪些物质构成？它们分别位于DNA什么部位？
DNA中碱基如何配对？它们位于DNA什么部位？
一、DNA双螺旋结构模型的构建
合作探究一：请同学们自主阅读教材P48-49，小组合作思考讨论完成问题。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
美国加州理工学院
英国剑桥大学国王学院
英国剑桥大学
卡文迪什实验室
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料1：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、G、C4种碱基。
1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间通过磷酸二酯键(脱氧核糖的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键)连接。
活动一：请根据上述信息，用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长链。
脱氧核苷酸连接而成的长链
磷酸二酯键
A
T
G
C
3’,5’-磷酸二酯键
一.DNA双螺旋结构模型的构建
沃森与克里克共同分析，推算DNA分子呈 结构。
资料2 1951年，英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林展示了DNA的X射线的衍射图谱。
螺旋
沃森和克里克尝试搭建双螺旋和三螺旋结构模型。
配对违反了化学规律
×
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料3:1952年，奥地利生物化学家查哥夫处得知:　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
沃森和克里克认为：
A和T配对，C和G配对——碱基互补配对原则
DNA的平面结构
A
T
G
C
A
T
G
C
DNA的立体结构
氢键
重建模型： 。
让A与T配对、G与C配对
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称
胸腺嘧啶(T)
胞嘧啶（C）
鸟嘌呤 (G)
腺嘌呤 (A)
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
１.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
__
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
（课本P52） 练习与应用
二、DNA的结构
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
5’
1’
2’
3’
4’
二、DNA的结构
3.DNA的结构特点：
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
5'
3'
5'
3'
链数
方向
反向平行
两条脱氧核苷酸链
一条：5’→3’; 另一条：3’→5’
磷酸二酯键
二、DNA的结构
5'
3'
5'
3'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
3.DNA的结构特点：
外侧
内侧
脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架
碱基对
二、DNA的结构
3.DNA的结构特点：
碱基对
配对规律
两条链的碱基通过氢键连接配对
碱基互补配对原则：A与T配对；G与C配对
嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对， 且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系。
G C比例越高，DNA的热稳定性越高
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
T
C
G
A
A
G
C
T
1.稳定性
分子组成
①脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变
②碱基互补配对的方式稳定不变
化学性质：
热稳定性
DNA加热至90 ℃左右会解开双螺旋,当温度降低时,DNA又恢复为双螺旋结构。
4.DNA的结构特性：
T
C
G
A
A
G
C
T
1、多样性：
的千变万化，构成了DNA分子的多样性。
碱基排列顺序
一般来说，在生物体内，一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对，其排列顺序的组合是几近无穷的。
44000
2、特异性：
碱基特定的排列顺序，又构成了DNA分子的特异性。
4.DNA的结构特性：
二、DNA的结构
稳定性
特异性
多样性
4.DNA的结构特性：
二、DNA的结构
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
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
小
小结：“54321”
1.下列关于DNA分子结构的叙述中,不正确的是(　 　)
A.每个DNA分子中通常都含有四种脱氧核苷酸
B.DNA分子的两条链反向平行
C.DNA两条链上的碱基以氢键相连,且A与T配对,G与C配对
D.DNA分子单链的每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
√
练习册P68
三、探究 实践：制作DNA双螺旋结构模型
√
2.(2022·浙江6月选考)某同学欲制作DNA双螺旋结构模
型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是(　 　)
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的
内侧
练习册P68 即时应用
双链DNA中碱基数量的计算规律
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。
(1)A1+A2=T1+T2;G1+G2=C1+C2。
即双链中A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=1/2(A+G+T+C)。
规律一:双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
练习册P69
3.某DNA分子含腺嘌呤520个,占碱基总数的20%,该DNA分子中含胞嘧啶的数目是(　 　)
A.350个 B.420个
C.520个 D.780个
√
解析:该DNA分子中的碱基总数=520÷20%=2 600(个),
C=2 600÷2-520=780(个)。
练习册P69
4.在一个DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则在其互补链上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占(　 　)
A.12%和34% B.21%和24%
C.34%和12% D.58%和30%
√
练习册P69 即时应用
三步解决DNA中有关碱基比例的计算
练习册P69
2.从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的(　 　)
A.24% B.26%
C.14% D.11%
√
练习册P70 随堂检测

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