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(共28张PPT)
第三章基因的本质
3.2 DNA的结构
了解DNA结构的探索历程
熟练说出DNA结构的特点
课堂目标
北京中关村的 瑞典马尔默旋转 巴拿马螺丝 莫斯科进
沙特吉达钻石塔
“生命”雕塑 塔高190米/54层 塔高243米 化大厦高
高432米
度255米
投资额10亿美元
问题探讨
以DNA双螺旋结构进行衍生设计
“生命”双螺旋雕塑象征中关村人生生不息的创新精神。更多以DNA结构进行设计 的建筑都成为了当地的地标性建筑。然而DNA双螺旋结构的发现更是具有里程碑意义。
> DNA的中文全称：脱氧核糖核酸
> DNA 的组成元素：C、H、0、N、P 一分子磷酸
> DNA 的基本单位：脱氧核糖核苷酸< 一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
碱基
1'
H H
2
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' -
5'
CH
0
4
HH
3'
OH
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
OH
H
磷酸
A
G
C
T
温故知新
一、DNA 双螺旋结构模型的构建
任务1:预习自学4 min
学习要求
·1.阅读课本 P48-P49 ( 填 写导学案)
·2.标出DNA 模型结构的重要人物及其发现 ·3.初步掌握DNA结构的构建者和主要特点
根据课本p48-49 内容，概述双螺旋结构模型的构建科学史。完成以 下概念图。
DNA的结构单位：4种脱氧核苷 酸，分别含有 4种碱 基
一、双螺旋结构模型的构建
双螺旋结构模型的构建科学史
重新构建模型，让A 与T,C 与G 配对， 模型构建成功
威尔金斯和富兰克林提
供 DNA衍射图谱
从查哥夫处得知
A 与T,G 与C 的量相等
沃森和克里克推算出 DNA呈 螺旋 结构
双螺旋 三螺旋
构建模型
失败
DNA
一、双螺旋结构模型的构建
【1】当时，科学界已经认识到：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 、G 、C 4种碱基。
鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
P
脱氧 T
核糖
胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
如何构成
DNA 的
P
脱氧 核糖
P
脱氧 核糖
P
脱氧 核糖
腺嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
C
A
G
【2】1951 年11月，英国生物物理学家威尔金斯 (M.Wilkins,1916—
2004) 和他的同事富兰克林 (R.E.Franklin,1920—1958 ) 应用X 射 线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
一、双螺旋结构模型的构建
DNA 衍射图谱
威尔金斯
富兰克林
沃森和克 里 克以该照片的有关数据为基础，推算出DNA 呈螺旋结构。
Sample Photo 51 Double helix
LASERH
小
一、双螺旋结构模型的构建
DNA呈现"X" 形
DNA呈螺旋结构
推断
啶(C)的重。
1952年春天，查哥夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得知了
这一条重要信息。
来源 碱基的相对含量 A G C
T
人 30.9 19.9 19.8
29.4
牛 27.9 22.7 22.1
27.3
酵母菌 31.3 18.7 17.1
32.9
结核分枝 杆菌 15.1 34.9 35.4
14.6
一 、双螺旋结构模型的构建
【4】1950
自人、猪、 分析结果
的量=胸腺
推测：A 与T 配 对 ，G 与C 配对
也对来
DNA
(A)
包嘧
一、双螺旋结构模型的构建
沃森和克里克搭建的DNA 双螺旋结构模型
二、DNA 的结构
二、DNA 的结构
2.DNA 结构的主要特点
(1) “链”
链数：两条脱氧核苷酸链
一条：5' → 3';
另一条：3'→5'
方向： 反向平行
结构： 双螺旋结构
3'
A
C
G
T
C
A
5'
5'O
3'
G
T
二、DNA 的结构
2.DNA 结构的主要特点
(2) “ 内 外 ”
外侧：脱氧核糖和磷酸交替
连接，构成基本骨架
内侧： 碱基
5'C
磷酸二酯键
3'
5'
2.DNA 结构的主要特点 5'O
(3) “配对”
碱基对：两条链的碱基通过氢键连接配对
配对规律： A与T配对，G与C配对
碱基互补配对原则
氢键
3'
5'
二、DNA 的结构
3'
任务2:合作探究，构建模型4 min
学习要求
·1.共同探究导学案P2合作探究问题
·2.初步掌握DNA 结构的数量关系和位置关系 ·3.展示学习成果
3.DNA 结构中的数量、位置关系
(1)数量关系
① A-T 间 个 氢 键 ，C-G间 个氢键。 磷酸二酯键
②每个DNA 片段中，有 个游离的磷酸基团；1个磷酸 (脱氧核糖)与_个或_个脱氧核糖(磷酸)相连。
③每个DNA片段中，脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基
数。
3'
3'
5'
二、DNA 的结构
5'
A:=T
氢键
GC
A:===T
②互补链中配对碱基通过氢键连接
③单链中相邻两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。
P
3',5'-磷酸
二酯键
连接 ①
(2)位置关系
①单链中相邻碱基通过
3'
D
D
D
5'
3.DNA 结构中的数量、位置关系
二、DNA 的结构
D
3'
O
三、DNA 分子中碱基数量计算
根据碱基互补配对原则： A =T ,T =A ,G =C ,C =G
1.A +A = T +T ;G +G = C +C
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：双链中嘌呤数=嘧啶数；
非互补碱基之和相等且为碱基总数的一半。
DNA双链
A T
T A
G C
C G
1链 2链
N N
N
四、DNA 分子中碱基数量计算 讨论得出碱基的规律
1. 某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%, 则胸腺嘧啶为20%
2. 一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%,
那么在含有100个碱基对的DNA 分子中，胞嘧啶应是 60个
四、DNA 分子中碱基数量计算 做导学案P2例题1-2
DNA双链
N
模型构建科学史
链
课堂小结
DNA 的 结 构
脱 氧 核 糖 、i脱氧核苷 磷酸、碱基 i酸双链
内 外
配对
原 则
DNA的结构特点
|C 、H 、0、
IN 、P
规则双螺 旋结构
一种空 间结构
四种基 本单位
三种小 分子
二条 长链
五种 元素
课堂小结
2.DNA 结构的主要特点
你记住了吗
(1)DNA 是由2 条单链按反向平行_ 方式盘旋成 双螺旋 结构
( 2 ) 外 侧脱氧核糖和磷酸_ 交替连接，构成基本骨架；
内侧：碱基
(3)两条链上的碱基通过_ 氢键_ 连接形成
碱基对，且A只和T_配对、G 只和C _ 配对，碱基之 间的一一对应的关系，就叫作碱基互补配对原则。
1.下列关于DNA 结构的叙述，正确的是( )
A.DNA 是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构
B.DNA 中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C.DNA 两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对
D.DNA一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
小试牛刀
B. 该 DNA 的一条链中，相邻碱基通过氢键相连
C. 该 DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量相等
D. 该 DNA 分子中，没有游离的磷酸基团
A B C
3. 下列与环状双链DNA相关的叙述，错误的是( )
A. 该 DNA 的两条链按反向平行方式连接在一起
2
酸链的模型构建正确的是( ) B
小试牛刀
D
5. 在某一个双链DNA分子中，腺嘌呤占全部碱基的比例为16%,则该DNA分子中胞
嘧啶所占比例为( )
A.16% B.34% C.42% D.50%
4.下列关于双链DNA 分子结构的叙述，错误的是(
A.DNA 分子的两条链是反向平行的
B.同一条链中相邻的碱基通过氢键连接
C.两条互补链中(A+T)与(G+C) 的比值相同
D.不同DNA分子中(A+G)与(T+C)的比值相同
B'
小试牛刀

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