资源简介

(共27张PPT)
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
本节聚焦
1、沃森和克里克是怎样揭示DNA 的双螺旋 结构的 这一研究过程给我们什么启示
2、DNA 的双螺旋结构有哪些主要特点
DNA是主要的遗传物质， DNA 是怎样储存遗传信息的呢
2004年雅典奥运会开幕式上 激光打出的DNA双螺旋结构
北京中关村高科技园区的DNA雕塑
问题导引：
一 、DNA双螺旋结构模型的构建
(F.Crick,1916 --2004) 英国物理学家克里克
(J.D.Watson,1928--) 美国生物学家沃森
资料1 20世纪30年代，科学家认识到组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，
且DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
3,5—磷酸二酯键
威尔金斯 (Maurice Wilkins) 牛津大学X射线衍射物理学家
富兰克林 ( R.E.Franklin) 英国物理化学家与晶体学家
资料2 根据威尔金斯和富兰克林提供的
DNA晶体X射线衍射照片和相关数据，沃森和克 里克推测出DNA分子呈螺旋结构。他们先后建构 了不同的双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否 定 了 。
X形意味着DNA分子 是螺旋的
资料3 奥地利生物化学家查 哥夫研究发现，在DNA分子中，腺 嘌呤 (A) 的数量与胸腺嘧啶 (T) 的数量相等，鸟嘌呤 (G) 的数量 与胞嘧啶 (C) 的数量也是如此。
就是说，存在这样一种可能：
腺嘌呤与胸腺嘧啶间形成氢键，而 鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成氢键。
获此消息，沃森和克里克又重新构建了
一个将A-T、G-C 碱基对安排在内部，脱
氧核糖磷酸骨架安排在螺旋外部的模型。 在这个模型中，A与T配对，C与G配对，
DNA两条链的方向是相反的。
DNA的双螺旋模型能够解释ATCG的 数量关系。并且用模型和拍摄的X 射线衍射照片比较，模型与基于照 片推算出的DNA双螺旋结构相符
模型现存于伦敦科学博物馆
《自然》杂志1953年4月刊上刊载。
《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
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主 气 宝
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1962年诺贝尔奖获奖者
沃森(右二)、克里克(左三)和威尔金斯(左一)
科学玫瑰没等到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢
早凋的“科学玫瑰”富兰克林
讨论
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 么部位呢
3.DNA中的碱基是如何配对的 它们位于DNA的什么部位
4 、沃森和克里克默契配合发现DNA的双螺旋结构过程对你有什 么启示呢
DNA的结构特点
平面结构 3'-端
5'-端 A >T
C( G
单链中有一个游
离的磷酸基团的
一端叫5,端
端
空间结构
GC
CG
AT
GC
T
T
G
)C
T
)C
单链中有一个羟基的一端叫3,端
A
A
G A G
5'-端
DNA的结构特点
(1)DNA 分子是由两条反向平行的脱 氧核苷酸链盘旋而成的。
3、DNA 的结构特点
(2)DNA 分子中的脱氧核 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、DNA的结构特点
(3)两条链上的碱基通过 氢键连接成碱基对，A与T 配对，C与 G配 对。
碱基互补配对原则
氢键
碱基对
4 、沃森和克里克默契配合发现DNA的双螺旋结构过程
对你有什么启示呢
善于利用他人的研究成果和经验，要善于与他
人交流、合作，闪光的思想是在交流和碰撞中
获得的，研究小组成员在知识背景上最好是互
补的
尝试画一下DNA的双螺旋模型
C
A
G
T
氢键
磷 酸 脱氧核糖
小规律： “五四三二一 ”
五种元素： C、H、0、N、P
四种碱基： A、G、C、T
三种物质： 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链： 两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种螺旋： 规则的双螺旋结构
“归纳法”求解DNA 分子中的碱基数量的计算规律
1. 在DNA 双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A+G=T+C。
2. 互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA 分子中都相同，即若在一 条链中 ,则在互补链及整个DNA 分子中都有
3. 非互补链之和的比例在两条互补链中虎互为倒数，在整个DNA分子中为1,
即若在DNA一条链中 ,而在整个DNA分
,则在其互补链中 4
子中
I
碱基计算
做题技巧
1、画一段ATCG配对DNA片段
2、熟记A=T,C=G
1.已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200
个，这个DNA 分子中应含有的脱氧核苷酸数目和腺嘌呤数目
分别是( )
A 4000个和900个 B 4000 个和1800个 C 8000个和1800个 D 8000 个和3600个
C
2.某双链DNA 分子中含有200个碱基对，其中一条链上A:T:G:
C=1:2:3:4, 则该DNA分子中含有腺嘌呤(60 )个，该分子中四
种碱基A:T:G:C= 3:3:7:7
3. 某双链DNA片段中，A 占23%,其中一条链中的C占该单链的24%,
问另一条链中的C 占多少
30%
整个DNA分子中：1
在DNA双链中：A+G=T+C
非互补碱基之和比例在两条互补链中互为倒数， 在整个DNA分子中为1
4.在DNA 分子的一个单链中， (A+G)/(T+C)=0.4, 上述比例
在其互补链和整个DNA 分子中分别是多少
互补链：2.5
“5 .在含有四种碱基的DNA 分子中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基
的比例为b, 则胞嘧啶为( ) 个

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