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第二节 DNA分子的结构
学习目标：
1、 概述DNA分子的结构的主要特点。
2、 制作DNA分子双螺旋结构模型。
3、 讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
学习重点：
1、 DNA分子的结构的主要特点。
2、 制作DNA分子双螺旋结构模型。
学习难点：
DNA分子的结构的主要特点。
自主学习
旧知回顾：
DNA分子是以 种 为单位连接而成的长链，这 种 分别含有 、 、 、 碱基。
一、 DNA双螺旋结构模型的构建
1、构建DNA双螺旋模型的科学家是 国生物学家 和 国物理学家 。
2、构建过程中的利用的经验和成果有：
（1） 以威尔金斯和富兰克林提供的DNA 的有关数据为基础，推算出DNA分子呈 。
（2）奥地利的生物化学家查哥夫得出 。
3、沃森和克里克先后分别提出的模型：
（1） 。
（2） 。
（3）双螺旋，碱基位于内部，且A=T,C=G。
二、DNA分子的结构
（一）平面结构 一分子磷酸
1、结构层次 基本组成单位
C、H、O、N等基本元素→ 一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
聚合
1、DNA分子双螺旋结构的主要特点：
（1）整体：由 脱氧核苷酸链________平行盘旋而成的__________结构。
（2）外侧——基本骨架：由排在外侧的________和________交替连接而成。
（3）内侧——碱基对：在内侧由两条链上的碱基通过_________连接而成。
2、碱基互补配对
① ，叫做碱基互补配对原则。即： DNA分子中A(腺嘌呤)一定与___________配对，G(鸟嘌呤) 一定与___________配对。
②A与T之间形成 个氢键，C与G之间形成 个氢键。
想一想：1.碱基的配对可以使嘌呤对嘌呤，嘧啶对嘧啶吗？为什么？
2.DNA分子的稳定性与碱基对种类有关吗？
练一练：1、假设一个DNA分子片段中含氮碱基C共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基A占的百分比和数目分别是（ ）
A．26%，312个 B．24%，288个
C．13%，156个 D．12%，144个
2、在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样本，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是
A.含胸腺嘧啶32%的样品
B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品
D．含胞嘧啶15%的样品
3、DNA分子的特性：
（1）稳定性：DNA分子的双螺旋结构是相对稳定的
原因： ①内侧通过 形成碱基对
②碱基间纵向的堆积力加固了稳定性
③ 平行的双链结构
（2）多样性：DNA分子的碱基对的排序千变万化
原因：碱基对的数量不同
例如：一个具有300个碱基对的DNA分子所携带的遗传信息时4300种
（3）特异性：不同DNA分子碱基对的排序不同
三、模型制作
想一想：1、在DNA分子中，每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的？怎样将脱氧核苷酸正确的链接起来？
2，在模型中，如何体现DNA分子的两条链是反向平行的？又怎样体现两条链的碱基之间互补配对？
3.DNA分子只含有4种脱氧核苷酸，它是如何能够储存足够的遗传信息？
练一练：根据DNA分子结构模式图回答下列问题：
⑴写出①～⑥的名称：
①______________； ②______________；
③______________； ④______________；
⑤______________； ⑥_____________。
⑵分析这种结构的主要特点：
1 构成DNA分子的两条链按________方式盘旋成双螺旋
结构。
②DNA分子的基本骨架由___________________________构成。
③DNA分子两条链上的碱基通过_______连接成碱基对，并且遵循_______________原则。
⑶DNA分子中的碱基有____种，碱基间互补配对方式有_______种，但由于____________，使DNA分子分子具有多样性；由于_____________________，使DNA分子具有特异性。
巩固提高
1、双链DNA分子中，一条链上的A占30%，则双链中C+T占 （ ）
A．50% B．20% C．30% D．15%
2、某DNA分子有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么DNA分子中含有的氢键和游离的磷酸基数分别是 （ ）
A．400个、2个 B．400个、4个
C．920个、800个 D．1080个、2个
3、以下是科学家在研究生物体的遗传和变异时做过的一些实验．根据实验分析回答：
（1）实验l：检测豌豆染色体的组成成分，得到下列数据（%）：DNA含36.5，RNA含9.6，蛋白质含47.9，类脂和钙等含6.0．由此可以推知组成染色体的主要成分是___________和___________。
（2）实验2：用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA后，侵染未被标记的细菌，得到的子一代噬菌体的性状与亲代相似，而且只检测到32P。由此得到的结论是 。
（3）实验3：1953年美国科学家沃森和英国科学家克里克根据对DNA的X光衍射结果，以及对DNA分子不同碱基之间数量关系的分析，提出DNA分子结构模型 。
4、据图所示作答 (1)图中 C 是______________ , G 是_________________。
(2)F 的基本组成单位是图中的_______（填写字母）。
(3)图中 E 和 F 的关系是________________________________________。
(4)图中 F 和 H 的关系是___________________________________________.
5、沃森和克里克提出的DNA双链结构模型中，双链沿中心轴旋转一周形成的空间的上下垂直距离为3.4nm，而上下两相邻碱基对之间的垂直距离为0.34nm。问：
⑴DNA分子在旋转一周的空间范围内共有_______个脱氧核苷酸，共形成_____个碱基对，共有_____个脱氧核糖，_____个磷酸。
⑵若一个DNA分子中，腺嘌呤(A)占18%，则鸟嘌呤(G)占______%；若DNA分子一条多核苷酸链中A+C占48%，则另一条链中A+C占______%。
知识总结：
1、在DNA分子中，所有的嘌呤碱基之和等于所有的嘧啶碱基之和，即（A+G）/(C+T)=1,.DNA单链中A1%+T1%= A2%+T2%= A总%+T总%；C1%+G1%= C2%+G2%= C总%+G总%
2、根据上述公式，可鉴定DNA分子是单链还是双链。
若在一个DNA分子中，（A+G）/(C+T)≠1，且A≠T,C≠G,说明此DNA为单链。
若在一个DNA分子中，（A+G）/(C+T)=1， 且A=T,C=G, 说明此DNA为双链。
3、根据不同的碱基比例进行计算。
例1：在一个DNA分子中，若甲链（A+G）/(C+T)=1/2，则在互补的乙链中，
（A+G）/(C+T)=2（倒数关系），在整个DNA分子中，（A+G）/(C+T)=1。
例2：在一个DNA分子中，若甲链（A+ T）/(C+ G)=1/2，则在互补的乙链中，
（A+ T）/(C+ G)=1/2（对等关系），在整个DNA分子中，（A+ T）/(C+ G)=1/2.
4、一条脱氧核苷酸单链中，相邻脱氧核苷酸之间的链接
⑥
④
③
②
①
C
T
G
A
⑤
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