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1、第第2节节 DNA分子的结构分子的结构2 2 第第3 3章章 基因的本质基因的本质2012年9月生物必修2课堂教学DNA分子的结构生物必修2课堂教学DNA分子的结构生物必修2课堂教学DNA分子的结构1953年，沃森年，沃森(Watson J. D.)和克里和克里克克(CrickF. H. C.)提出提出DNA双螺旋结构模双螺旋结构模型。主要依据为：型。主要依据为：碱基互补配对的规律碱基互补配对的规律及及DNA分子的分子的X射线衍射射线衍射结果。结果。沃森和克里克与威尔沃森和克里克与威尔金斯金斯(Wilkins)一起获得诺一起获得诺贝尔奖贝尔奖 (1962) 。 生物必修2课堂教学DNA分子的结
2、构基础知识基础知识核苷酸五碳糖：脱氧核糖、核糖磷酸鸟嘌呤、腺嘌呤环状的含氮碱基胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶 生物必修2课堂教学DNA分子的结构核糖核苷酸核糖核苷酸核糖、磷酸碱基（A、U、C、G ）脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖，磷酸碱基（A、T、C、G） 基础知识基础知识生物必修2课堂教学DNA分子的结构含碱基脱氧核糖磷酸含碱基脱氧核糖磷酸含碱基脱氧核糖磷酸磷酸二酯键生物必修2课堂教学DNA分子的结构DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA的空间结构生物必修2课堂教学DNA分子的结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基生物必修2课堂教学DNA分子的结构碱基
3、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。ATGC氢键生物必修2课堂教学DNA分子的结构AAATTTGGGGCCCATC（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分子的结构特点生物必修2课堂教学DNA分子的结构AAATTTGGGGCCCATC（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分子的结构特点生物必修2课堂教学DNA分子的结构AAATTTGGGGCCCATC
4、（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。DNA分子的结构特点生物必修2课堂教学DNA分子的结构注意：注意：A+T=C+G ?A+T=C+G ?碱 基 互 补 配 对 原 则1.在在DNADNA分子中形成分子中形成 碱基对时，碱基对时，A一定与一定与T配对，配对，G一定与一定与C配对，这种一一对应的关系，称为碱配对，这种一一对应的关系，称为碱基互补配对原则。基互补配对原则。2. 2. 碱基对之间的氢键具有固定的数目，
5、碱基对之间的氢键具有固定的数目，A A与与T T有两有两个氢键，个氢键，C C与与G G有三个氢键有三个氢键3. 3. 在双链在双链DNADNA分子中有分子中有A=T，C=G，所以，所以 A+G=C+T 即即 嘌呤碱基总数嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数嘧啶碱基总数 生物必修2课堂教学DNA分子的结构AAATTTGGGGCCCATC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。生物必修2课堂教学DNA分子的结构你注意到了吗？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。 DNA分子的多样性和特异
6、性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。生物必修2课堂教学DNA分子的结构DNA分子的特异性：多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。生物必修2课堂教学DNA分子的结构 不同物种中的DNA碱基含量特点 物种GACTA+G/T+C G+C/A+T人19.930.919.829.41.030.66小麦23.825.624.626.00.970.94洋葱18.4
7、31.818.231.31.010.58菜豆20.629.720.129.61.010.69酵母18.331.717.432.61.000.56大肠杆菌26.024.725.723.61.021.07T2噬菌体18.232.516.832.51.020.54生物必修2课堂教学DNA分子的结构设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。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 即A+G/T+C=1或A+G/A+T+G+C=50%或A%=50%-G%双链DNA
8、分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链A+TG+CA1+T1G1+C1A2 +T2G 2 +C2=例题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%生物必修2课堂教学DNA分子的结构 双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。两条链A+T/G+C之比相等。A1+G1T1 +C1 = aT2 +C2A2 +G2 = 1/a 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？2.5 1 ;
9、 A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链生物必修2课堂教学DNA分子的结构 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，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。A+TA+T+G+CA1 +T1 +G1 +C1A1 +T1=A2 +T2 +G2 +C2A2 +T2=A1 +T1（A+T）12=A2 +T2A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链 例题3、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
10、。24%（G+C）12G1 +C1G2 +C2=AT=54% G+C=46% 生物必修2课堂教学DNA分子的结构兴趣作业：制作兴趣作业：制作DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 所谓“模型”，就是模拟所要研究事物原型的结构形态或运动形态，是事物原型的某个表征和体现，同时又是事物原型的抽象和概括。它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征。 模型一般可分为物理模型和数学模型两大类。 模型方法是通过构建模型来研究、揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式。在现代生物科学研究中，模型方法被广泛运用，其中DNA双螺旋结构模型的成功就是一个范例。 现在高考也非常重视模型和模型方法。生物必修2课堂教学DNA分子的结构
