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DNA的结构
第三章 第二节
DNA作为遗传物质，能够指导各种生物性状的表达，DNA是怎样储存大量遗传信息的？
《生命》
北京中关村高科技园区
温故知新
1、脱氧核苷酸模型的构建
DNA中文:———————————
组成元素：——————————————
基本单位：——————————
脱氧核苷酸由一分子————————，一分子—————————和一分子——————组成。
碱基名称:
A( )T( )
C( )G( )
脱氧核糖核酸
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
脱氧核糖
磷酸
碱基
腺嘌呤
鸟嘌呤
胸腺嘧啶
胞嘧啶
DNA含有———————种脱氧核苷酸,它们的主要区别是什么？
4种
一、DNA双螺旋结构的构建
2、脱氧核苷酸长链模型的构建
延时符
DNA是四种脱氧核苷酸形成的长链
如何形成长链？
哪种连接方式最稳定？
3’—5’磷酸二酯键
资料一：1952年5月，英国物理学家威尔金斯和富兰克林拍到了一张DNA衍射图谱。
延时符
3、DNA双螺旋结构的构建
威尔金斯
富兰克林
DNA的X射线衍射图谱
沃森与克里克共同分析：由“X”推算DNA分子呈 —————— 结构。
螺旋
弹簧衍射图谱
R.E.Franki
1920-1958
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资料二：
富兰克林通过数学计算发现：
若DNA为三条链，则含水量为实测值的十分之一；
若DNA为两条链，则含水值与实测值相符。
DNA分子为双螺旋结构
J.D.Watson
F.Crick
站在了巨人的肩膀上。
DNA两条链的排列方式
建构模型，理性分析
碱基在
同侧
碱基在
外侧
碱基在
内侧
。
排列方式
资料三：碱基疏水，磷酸亲水，DNA在细胞内始终处于水环境中（R.E.Franki）
推测：碱基在DNA螺旋结构的内侧，磷酸在外侧。
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
资料四：DAN双螺旋直径恒定为2nm，四种碱基结构式如下图：
嘌呤与嘧啶配对
A与C 或 A与T
G与C 或 G与T
资料五：奥地利生物化学家查哥夫对DNA分子进行了定量分析，其研究数据如下：
查哥夫法则：A与T、G与C配对
两个氢键
三个氢键
碱基互补配对原则
通过氢键连接
（A+T)/(G+C)的值越大，该分子结构稳定性越低。
修正后的模型：
二者有什么区别？
探究三：两条脱氧核苷酸链是同向的还是反向的？
资料六：富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
翻转180°
中心对称
旋转180°
5‘
3‘
5‘
3‘
5‘
3‘
5‘
3‘
5‘
3‘
5‘
3‘
5‘
3‘
5‘
3‘
结论：两条链反向平行
(1)DNA是由 条
组成的，这两条链按 方式盘旋成 结构。
两
脱氧核苷酸单链
反向平行
双螺旋
(2)DNA中的 和 交替连接，排列在外侧，构成 。
排列在内侧。
脱氧核糖
磷酸
基本骨架
碱基
二、DNA的结构特点 ——“链”、“外”、“内”
5’
3’
5’
3’
碱基对
氢键
（3）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就叫做：
碱基互补配对原则
（若有n对碱基，则DNA储存的遗传信息可用______表示）
多样性
①碱基对的排列顺序千变万化。
4n
特异性
（2）每种DNA都有特定的碱基排列顺序
三、DNA的特性
（1）DNA只含有4种脱氧核苷酸，为什么能够储存足够量的遗传信息？
（3）DNA中，两条链上的什么结构是稳定不变的？
①脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变。
稳定性
②脱氧核苷酸的（种类和）数目。
②碱基互补配对的原则不变。
DNA的结构单位：四种脱氧核苷酸
20世纪初
威尔金斯和富兰克林提供DNA衍射图谱
1951
物理模型：
双螺旋
三螺旋-被否定
1951-1952
查哥夫：在DNA中，A=T，G=C
1952
沃森和克里克：α核酸分子结构——脱氧核糖核酸的模型
1953
1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人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
g
上述材料中涉及了哪些学科的知识？
沃森和克里克的默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学解传为佳话，他们的这种工作方式给予你哪些启示？
1
2
物理、生物、化学、数学等等
善于利用他人研究成果与经验
善于与他人交流合作
研究小组成员最好在知识背景上互补，对所从事的事业有兴趣有热情
如图为DNA分子（片段）的结构示意图，请据图回答：
（1）请用文字写出图中1～10的名称。1________；2________；3________；4________；5________；6________；7___________________；
8________；9________；10_______________________。（2）若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）＝0．5，那么在它的互补链中，（A+G）/（T+C）应为________。
胞嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胸腺嘧啶
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
2
在双链DNA中，A+G=T+C，A+C=T+G； ( )
双链DNA中，如果一条链中的 ，则另一条链中
,整个DNA中 。 （ ）
如果一条链中的 ,则另一条链中 ( )
一条DNA单链的序列是-GATACC-,那么它的互补链序列是 -CTATGG-
( )
判断题：
正确
正确
错误
错误
The First Middle School of HuoQiu
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