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1、问题探讨 20世纪中叶 科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成1928年格里菲思的肺炎双球菌实验 1944年艾弗里用纯化因子研究肺炎双球菌的转化的实验 1952年赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 最终确认DNA是遗传物质 思考 DNA分子具有什么样的结构 是怎样存储遗传信息的呢 第2节DNA分子的结构 第3章 中关村的DNA标志 在生命的旋梯上沃森和克里克 一 DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克 DNA双螺旋结构模型 阅读沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事 想一想 DNA具有怎样的分子结构 一 DNA双螺旋结构模型的构建 1 2 3 4 5 A G C T 一 DN
2、A模型建构 资料1 20世纪30年代 科学家认识到 组成DNA分子的基本单位是 脱氧核苷酸 1分子脱氧核苷酸 1分子磷酸 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基 模型建构1 脱氧核苷酸 4种 资料1 20世纪30年代 科学家认识到 组成DNA分子的基本单位是 脱氧核苷酸 资料2 DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链 模型建构2 一条脱氧核苷酸链 一 DNA模型建构 资料1 20世纪30年代 科学家认识到 组成DNA分子的基本单位是 脱氧核苷酸 资料2 DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链 模型建构3 DNA双链 资料3 奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出 腺嘌呤 A 的量总是等于胸腺嘧啶 T
3、的量 A T 鸟嘌呤 G 的量总是等于胞嘧啶 C 的量 G C 一 DNA模型建构 模型建构4 DNA双螺旋 资料4 1951年 英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 一 DNA模型建构 沃森 克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖 左一 威尔金斯左三 克里克左五 沃森 早凋的 科学玫瑰 富兰克林 R E Franklin 她和同事威尔金斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到D 晶体照片 但 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 英 R E Franklin 1920 1958 为推算出DNA分子呈螺旋结构的结
4、论 提供了决定性的实验依据 二 DNA模型分析 DNA分子中 外侧由什么连接而成 内侧是什么 两条链之间碱基的连接有什么规律 构成DNA的两条链有怎样的关系 思考 A T C G A C T G 磷酸 脱氧核糖 反向平行 含氮碱基 DNA的平面结构 DNA平面结构 DNA立体结构 双螺旋结构 碱基对 另一碱基对 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就叫做碱基互补配对原则 A T G C 氢键 A与T之间有两个氢键 G与C之间有三个氢键 因此G C碱基对越多 DNA分子越稳定 A A A T T T G G G G C C C A T
5、 C 1 DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构 DNA分子的结构特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 1 DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构 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 碱基在内侧 DNA分子的结构特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 1 DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构 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 碱基在内侧 3 两条链上的碱基通过氢键连结起来 形成碱基对 且遵循碱基互补配对原则
6、 DNA分子的结构特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 你注意到了吗 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的 碱基对的排列顺序蕴含着遗传信息 下图是DNA分子结构模式图 用文字填出1 10的名称 胞嘧啶 C 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胸腺嘧啶 T 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 DNA分子结构主要特点 DNA分子是有条链组成 盘旋成结构 交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 排列在内侧 碱基通过连接成碱基对 并遵循原则 反向平行 双螺旋 脱氧核糖和磷酸 碱基对 氢键 碱基互
7、补配对 2 A与T之间有两个氢键 G与C之间有三个氢键 因此G C碱基对越多 DNA分子越稳定 即A与T配对 G与C配对 碱基互补配对原则应用 设DNA一条链为1链 互补链为2链 互补链 根据碱基互补配对原则可知 A1 T2 A2 T1 G1 C2 G2 C1 则在DNA双链中 A T G C 可引申为 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A G T C A C T G DNA分子总碱基数的一半 互补碱基和之比 相等关系 若 A1 T1 G1 C1 a则互补链 A2 T2 G2 C2 a双链中 A T G C a 非互补碱基和之比 倒数关系 若 A1 C1 G1 T1 b则 A2 C2 G2 T2 1
8、 b 1 某双链DNA分子中 G占23 求A占多少 解析 因为DNA分子中 A G T C 所以 A 50 23 27 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 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 51 0 40 4 3 某DNA分子碱基中 鸟嘌呤分子数占22 那么胸腺嘧啶分子数占 A 11 B 22 C 28 D 44 4 双链DNA分子的碱基组成中 在A C的情况下 下列哪组分式会随生物的种类不同而不同 A C GB A T C G C A C G T D A G T C
9、C B 双链DNA分子中 A T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A T占该链碱基总数的百分比 G C同理 你能根据碱基互补配对原则 推导出相关的数学公式吗 推导后 尝试进一步总结这些公式 从中概括出一些规律 A TG C A G T C 也可以写成以下形式 规律概括 在DNA双链中 任意两个不互补碱基之和 并为碱基总数的 A G T C 1 A T G C A T G C A C T G T G A C 相等 一半 5 某DNA中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46 已知其中一条链的碱基中28 是腺嘌呤 22 是胞嘧啶 求 与已知链相对应的链中腺嘌呤占该链全部碱基的 26
10、 6 某双链DNA分子中 A与T之和占整个DNA碱基总数的54 其中一条链上G占该链碱基总数的22 求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量 24 7 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 8 在含有四种碱基的DNA区段中 有腺嘌呤a个 占该区段全部碱基的比例为b 则 b 0 5B b 0 5C 胞嘧啶为a 1 2b 1 D 胞嘧啶为b 1 2a 1 C 9 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
