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(共34张PPT)
问题探讨
坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕像，它作为高科技的标志。
DNA雕塑
那么DNA分子的空间结构具体是什么样子的呢？
第3章 第2节
第一课时
学习目标：
概述DNA结构的主要特点。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.DNA的化学组成
①组成元素：
C、H、O、N、P
②基本组成单位（单体）
4种脱氧核糖核苷酸
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
腺嘌呤脱氧核苷酸
1′
2′
4′
5′
3′
富兰克林
威尔金斯
DNA的衍射图谱呈X型
X射线衍射技术
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
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
【资料二】1952年，奥地利生物化学家查戈夫研究多种生物DNA各种碱基所占比例，总结出如下表格：
特点：双链结构
【资料三】　研究发现，DNA翻转180度之后衍射图谱不变。
正向平行 反向平行
结论：双螺旋，两条链反向平行
思考：DNA两条链应该是哪一种平行方式？
一、DNA双螺旋结构模型的构建
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
【资料四】含氮碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性，而细胞内DNA所处环境富含水分。
生物膜的流动镶嵌模型
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
碱基如何配对？
结论：脱氧核糖和磷酸基团排列在双链DNA分子的外侧，碱基排列在内侧。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
【资料五】电子显微镜测出DNA螺旋直径为均一的2nm。
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
碱基（N）
嘌呤
嘧啶
两个环（更长）
一个环（更短）
结论：嘌呤与嘧啶相连。
A与T配对，G与C配对
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
A与T之间有几个氢键？
C与G之间有几个氢键？
2个氢键
3个氢键
C
T
T
G
A
C
A
G
直径恒定
A和T
C和G之间
如何连接？
氢键
一、DNA双螺旋结构模型的构建
2.构建历程
C
T
T
G
A
C
A
G
直径恒定
DNA双螺旋结构：
一、DNA双螺旋结构模型的构建
威尔金斯
克里克
沃森
1962年诺贝尔生理学与医学奖
富兰克林于1958年因病去世，无缘诺贝尔奖
反向平行
双螺旋结构
方向：
空间结构：
碱基互补配对形成氢键
G
C
A
T
核苷酸之间连接的化学键：3',5'-磷酸二酯键
脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架
2.外侧：
1.双链：
3.内侧：
T
G
C
A
G
A
C
G
T
C
5'
3'
5'
3'
DNA平面结构模型
二、DNA的结构
1.DNA结构的主要特点
OH(羟基)
三、DNA的特性
1.稳定性
⑴空间结构稳定：两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。
⑵外侧稳定：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架；
⑶内侧稳定：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，
遵循碱基互补配对原则。
注意：G、C碱基对比例越大，结构越稳定
三、DNA的特性
2.多样性
（1）一个最短的DNA分子也有1000个碱基对，可能的排列方式有多少种
41000
4n(n表示碱基对数)
脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。
3.特异性
每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
（2）既然DNA中碱基对的排列顺序可以多种多样，那DNA分子中碱基对的随机排列能否代表你的遗传信息？
练习与应用 P52
1.DNA两条单链的碱基数量关系是构建 DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。
(1) DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基 ( )
(2) 在DNA的双链结构中，碱基的比例总是(A+G)/(T+C)=1 ( )
4.一条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'
C. 5'-GGTATC-3' D. 5'-CCATAG-3'
√
√
C
2．如图是DNA的结构模式图，据图回答下列问题：
(1)说出图中①～⑩的名称。
①胞嘧啶
⑤脱氧核糖　
②腺嘌呤
③鸟嘌呤
④胸腺嘧啶
⑧碱基对　
⑥磷酸
⑦胸腺嘧啶脱氧核苷酸
⑩一条脱氧核苷酸链的片段
⑨氢键
作业：
学习笔记54页典例1、2 55页典例3
练透（145页1-7）
第3章 第2节
第二课时
学习目标：
总结双链DNA中碱基数目的计算规律
任务一　以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？
提示：4处；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键的连接位置及C、G间氢键数错误。
双链DNA碱基数目的计算规律
DNA分子中有关碱基数量的计算
根据碱基互补配对原则：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
（1）A1＋A2＝__________；G1＋G2＝___________。
即：双链中A＝___，G＝___，
A＋G＝______＝______＝______＝_________________。
T1＋T2
C1＋C2
T
C
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。
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
DNA分子中有关碱基数量的计算
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_____
1.某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____
20%
60个
DNA分子中有关碱基数量的计算
N1
N2
N
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
（2） A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。
A2＋T2
G2＋C2
根据碱基互补配对原则：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
A+T
G+C
A2+T2
G2+C2
A1+T1
G1+C1
=
=
=
m
m
m
①若1链
则2链
双链
规律：双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
DNA分子中有关碱基数量的计算
3.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
0.4 0.4
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
N1
N2
N
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：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
（2） A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。
A2＋T2
G2＋C2
规律二：互补碱基和之比，在单双链中相等，且互补碱基之和，在单双链中占比相等，简记为“补则等”。
=
A1+T1
N1
A2+T2
=
N2
A+T
N
=
C1+G1
N1
C2+G2
=
N2
C+G
N
②
4、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？
38%
5、某一DNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤之和共占碱基总量的46%，其中一条链上腺嘌呤占该链碱基总数的28%，则另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的（ ）
26%
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
N1
N2
N
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：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
T1+G1
= m
A1+C1
m
1
规律三：非互补碱基和之比，双链互为倒数，
简记为“不补则倒”。
（3） 若1链
1
T2+G2
A2+C2
=
则2链
双链
T+G
A+C
=
DNA分子中有关碱基数量的计算
6.在DNA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？
2.5 1
四、DNA分子中有关碱基数量的计算
N1
N2
N
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：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2
N1
= a
A1
b
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半
（4） 若1链
1/2（a+b）
N2
A2
=
2链
则双链
N
A
=
(5)规律五：不同生物的DNA中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA的特异性。
(6)规律六：若＝b%，则＝%。
(7)规律七：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0。
7、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？
40%
8.从某生物组织提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%，已知1号链的碱基中28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。
（1）全部碱基中腺嘌呤占_____%
（2）与1号链相对应的2号链中，腺嘌呤占该链全部碱基_____%
27
26
如果换成(A＋T)/(G＋C)，结果？
练习与应用 P52
3.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
碱基互补配对原则对遗传信息的传递具有什么意义？
根据碱基互补配对原则，DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，保证了遗传信息传递的准确性
拓展应用
作业：
学习笔记55-56页典例4 、5、6
练透（145页8-14）

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