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人教版必修2·第3章
第2节 DNA的结构
能够分析DNA结构模型的构建过程。
能够概述DNA结构的主要特点。
利用碱基互补配对原则，对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算。
1
2
3
英格兰: 生命中心
俄罗斯: 实验鼠纪念碑
中国: 生物链
20世纪初
1951-1952
1952
1951年
DNA的结构单位：
四种脱氧核苷酸
科赛尔、琼斯、列文
物理模型
X射线衍射技术
威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱
查哥夫
在DNA中，
腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）
一、DNA双螺旋结构模型的构建
沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构，尝试建构模型：双螺旋、三螺旋→失败（配对违反化学规律）
沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，构建出新的DNA模型（双螺旋模型）。
　　1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，引起了极大的轰动。
DNA双螺旋结构的构建者：
美国生物学家沃森
英国物理学家克里克
CH2
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
5’
4’
3’
2’
1’
二、DNA的结构
DNA中文全称：
组成元素：
基本组成单位：
脱氧核糖核酸
脱氧核糖核苷酸
G、H、O、N、P
5’
A
T
G
C
T
A
C
G
3’
5’
3’
氢键
CH2
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
5’
4’
3’
2’
1’
磷酸二酯键
5’
3’
5’
3’
碱基对
二、DNA的结构
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
胞嘧啶（C）
氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。
1.DNA分子的结构特点（2）DNA分子中的________和________交替连接，排列在外侧，构成_________；_______排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过_____连接起来，形成________，且遵循_______________原则。（1）DNA分子是由_____条单链组成的，这两条链按________方式盘旋成结构。CTTGACAG5’5’3’3’两反向平行双螺旋磷酸脱氧核糖基本骨架碱基氢键碱基对碱基互补配对思考：1、在双链DNA中，一个磷酸与几个脱氧核糖相连？一个脱氧核糖与几个碱基相连？2、两条链中相邻的碱基通过什么相连？单链中相邻两个碱基通过什么相连？3、双链DNA、单链DNA、环状DNA中分别有几个游离的磷酸基团？4、为什么G、C含量越高的DNA越耐高温？5、DNA如何储存遗传信息？CTTGACAG5’5’3’3’1.DNA分子的结构特点
A
T
T
A
G
C
C
G
5′端
3′端
3′端
5′端
⑴两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。
⑵外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架；
⑶内侧：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。
1、稳定性
2. DNA分子的特性
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。
碱基对种类（4种）：
A-T；T-A；C-G；G-C
G—C比例越高，DNA的热稳定性越高
A
T
T
A
G
C
C
G
5′端
3′端
3′端
5′端
2、多样性
①脱氧核苷酸数目、排列顺序的千变万化
②碱基（对）的数目、排列顺序的千变万化
（储存大量的遗传信息）
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请计算DNA分子有多少种？
44000
种类
数目
A
T
T
A
G
C
C
G
5′端
3′端
3′端
5′端
3、特异性
每个 DNA分子都有特定的碱基排序，储存了特定的遗传信息。
多样性使得DNA能携带大量不同的遗传信息 特异性确保了不同个体的性状具明显的差异(独特性)
稳定性以及严格的碱基互补配对原则确保了遗传的精确和稳定
A
T
T
A
G
C
C
G
5′端
3′端
3′端
5′端
2.特异性：碱基特定的排列顺序。3.稳定性：1.多样性：①外部稳定的基本骨架——磷酸和脱氧核糖交替连接形成；②内部碱基对稳定——通过氢键连接，严格遵循碱基互补配对原则，加强稳定性；③空间结构稳定——规则的双螺旋结构；碱基的数目和排列顺序的千变万化。小结
1.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
在DNA双链中：A=T，G=C
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1 2
3. 有关DNA中的碱基计算
A+G=
A+C =
（A+G）/（A+T+G+C）=
1/2
T+C
T+G
例题1：某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
A=50%–23%=27%
规律一：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）
例题2：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？
规律二：在已知链与互补链之间，不互补碱基之和的比值互为倒数
2.5，1
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
a b
若（A1+G1）/（T1+C1）= a
1/a
2.
则（A2+G2）/（T2+C2）=
例题3：在DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链是多少？
规律三：在已知链与互补链之间，互补碱基之和的比值相等
0.4
若（A1+T1）/（G1+C1）= b
b
3.
则（A2+T2）/（G2+C2）=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
a b
双螺旋结构
基本单位——脱氧核苷酸（4种）
主要特点
特异性
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
元素组成: C H O N P
DNA分子的结构
模型构建
碱基互补配对原则及应用
DNA分子结构特性
稳定性
多样性
—A —A —C —C— G —G—A— T—
—T —T —G —G —C —C —T —A—
三、制作DNA双螺旋结构模型
①制作磷酸脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时,须注意各分子的大小比例。
②磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。
③制作两条长链时，注意每条链上碱基总数要一致，碱基对间应是互补配对的，两条链方向是相反的。
请注意示意图上脱氧核糖碳原子的位置
含氮碱基
磷酸基团
O
脱氧核糖
1’
2’
3’
4’
5’
注意
1. 某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占（ ）
A．11％ B．22％ C．28％ D．44％
C
2. 若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为（ ）
A、a B、1/a C、1 D、1—1/a
A
3. 在双链DNA分子的一条链中,（A+G）/（T+C）＝0.2，
则在另一条链中（A+G）/（T+C）=（ ）
整个DNA分子中（A+G）/（T+C）=（ ）
5
1
4. 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？
5. 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？
2.5 1
0.4 0.4
谢谢观看！

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