王福民_第2节 DNA分子的结构(制作)_512051

资料3：DNA分子是由两条脱氧核苷酸链构成的双链结构。 小组之间讨论，请画出对应的另一条链？
你遇到最大困惑是什么？
两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？
资料4：碱基在外部不能形成稳定的结构。
我们既然知道碱基在两 条链的内部，目前又出 现了第二个困扰： 内部的碱基和碱基之间 需要对应吗？如果是对 应的，又是怎样对应的？
即：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；
2. 碱基对的排列顺序是多样性的；比如：一般来说， 一个DNA分子有4,000~400,00,000,000个核苷酸对， 其排列顺序的组合是几近无穷的.
3. DNA分子的特异性。每个特定的DNA分子都有其特 定的碱基对数量和排列顺序。
DNA双螺旋结构特点总结 1. 稳定性： 双螺旋结构、氢键连接； 2. 方向性： 反向平行；
资料1：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
画一条脱氧核苷酸链(含4个以上脱氧核苷酸)
思考：两个
脱氧核苷酸 一 之间怎么连 条 接？在什么 磷酸二酯键 脱 氧 部位连接？ 核 通过什么连 苷 接？ 酸
链
小组之间比较所画的脱氧核苷酸链，有没有什么不同？ 脱氧核苷酸链中碱基的排列顺序是可以不相同的。
T G
碱基对
另一碱基对
氢键
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。。
DNA分子的平面结构
A
T
氢键
T
A
G
C
C
G
资料6：新的发现： 1951年，威尔金斯和富兰克林在DNA结构的研究中， 采用了X射线衍射法，得到了一张非常清晰的DNA的X射线 衍射图谱。从DNA的衍射图谱的有关数据得出结论：DNA 是螺旋的，正是这张照片成为发现DNA结构的关键
DNA的空间结构
DNA的空间结构
从图中可见 DNA具有规则 的双螺旋空间 结构
DNA的结构 模式图
小结：DNA双螺旋结构模型的构建
思路：
脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链 DNA的平面结构 两条脱氧核苷酸链
DNA的空间结构：规则的双螺旋结构
可见：
5种元素
4种基本单位
3类物质
2条链
1种结构
A
C A A C G A
资料2：右图为脱氧核苷酸结 构图，在形成脱氧核苷酸链 时，脱氧核糖圆圈部分与下 一个脱氧核苷酸的磷酸基发 生脱水缩合反应，形成磷酸 二酯键。
5
4
1
3
2
DNA的空间结构
★分子结构的多样性和特异性
1、下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10 的名称。（见教材P51第1题）
1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶 5. 脱氧核糖 6. 磷酸
T
10 8
G
1
2
7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8. 碱基对 9. 氢键
C
9
3
A
4 7
5
6
10. 一条脱氧核苷酸链的片段
第三章
基因的本质
第2节 DNA分子的结构
2001年 美国 “9.11” 事件图 片
问题探讨：
1、怎么样在最短的时间内，把被掩埋在废墟里上千具尸体 (的身份)鉴定出来？
2、为什么检测DNA就可以确定他们的身份呢？ 3、是检测DNA的化学组成？还是它的结构？还是其他？
第三章
基因的本质
第2节 DNA分子的结构
知识回顾：
问题1：DNA的基本组成单位是什么？
脱氧核苷酸。
问题2：DNA基本组成单位由哪几种小分子组成？ 一分子脱氧核苷酸分子由: 一个脱氧核糖、 一个磷酸基、 一个含氮碱基组成的。
问题3：DNA基本组成单位有几种，它们各自的名称是
什么？ 共有四种。分别是：
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
一、DNA双螺旋结构模型的构建
面对DNA双螺旋 模型的美国生物 学家沃森（左） 和英国生物物理 学家克里克 （右）。
回首这段历史，沃森和克里克的成功给我们留下 了哪些启示呢？ 1、创新思维是成功者必备的素质，要敢于向权威 挑战。 2、要善于吸收别人的成果,博采众家之长。 3、要有合作探究的意识。 4、要选择科学的研究方法。 请快速阅读教材P47-P48“DNA双螺旋结构模型的的 构建，以小组为单位提出构建DNA分子结构的模型思路：
T
G T T G C T
二、DNA分子的结构
1、DNA双螺旋结构的主要特点 （1）DNA分子是由两条反向 平行的脱氧核苷酸长链盘旋 而成的双螺旋结构。 （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
G
C
最根本的原则：碱基互补配对原则，即A=T，G=C； 规律二：在DNA双链因A=T，G=C，故A+G=T+C或 A+C=T+G或（A+G）/（T+C）=1； 即A+G＝T+C＝ A+C＝T+G＝50%碱基总数。 规律三：在双链DNA分子中，AC1= C2 + G2； 规律四：DNA双链中，一条单链（ A1+T1 ）/（ G1+C1 ） =a，则另一条互补链（ A2 + T2 ）/（ G2 + C2 ）= a ， 整个DNA分子中（A+T）/（G+C）的值相等 。 规律五：在DNA双链中若一条单链的（A1 + G1） / （ T1 + C1 ）=b，则另一条互补链的（ A2 + G2 ）/ （ T2 + C2 ）=1/b； 规律六：在双链DNA分子中，（ A1+T1 ）%=（ A2 + T2 ）%=总（ A+T ）%，同理（ G1+C1 ）%= （ G2+C2 ）%=总（ G+C ）%。
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
问题4、如果把脱氧核糖核苷酸和RNA的基本组成单位核糖 核苷酸相比，二者有什么区别呢？ 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
尿嘧啶
四种脱氧核糖核苷酸是怎样构成DNA-----这一具有复杂
空间结构的生物大分子的呢?
DNA又具有什么样的结构特点能使其作为生物的遗传 物质相适应呢？
A+G
( A+G+T+C )
=
T+C
(A+G+T+C )
=50%
也可以写成以下形式： ） A+G = ( T+G ) = ( T+C =1 ( A+G ) ( A+C ) T+C 规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之 和 恒等 ，并为碱基总数的 一半 。
三、拓展——利用碱基互补配对规律的计算问题
2．已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中 胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的 脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ C ）
A．4000个和900个 B．4000个和l800个 C．8000个和1800个
D．8000个和3600个
3. 拓展题 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=T G=C ∴A+G=T+C ∴
3. 专一性：碱基互补配对；
4. 多样性： 碱基对排列序列无穷； 5. 特异性：特定DNA分子有特定的碱基对数目和 排列组合顺序。
第2 节
★化学组成：
DNA分子的结构
小结
一分子含氮碱基
一分子脱氧核糖
基本组成单位：四种脱氧核苷酸
一分子磷酸
★空间结构 规则的双螺旋结构 两条脱氧核苷酸长链 碱基对 氢键 碱基互补配对原则
遵循碱基互补配对原则。
A C A A C
T G T T G
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。
G
A
C
T
长链中的碱基对的排列 顺序是千变万化的。 碱基对的排列顺序就代 表了遗传信息。
G
C
2、DNA分子具有多样性和特异性
1. DNA分子的双螺旋结构中，基本骨架是稳定不变的，
即碱基是如何配对的？
资料5：化学家的帮助 有化学家指出： A与A配对，T与T
配对违反了化学规律
查哥夫（E.Chargaff,1905--）奥地利 著名生物化学家.测定多种生物DNA中 碱基的含量。提出了查哥夫（Chargaff） 法则，即T与A物质的量相等，且G与C 的物质的量相等 。
A C