D第二节 DNA分子的结构2014-4-27
第3单元 第1章 第2节 DNA的分子结构
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3．脱氧核糖核苷酸种类 脱氧核糖核苷酸的含氮碱基有四种，分别是： 腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、 胸腺嘧啶(T) 和 胞嘧啶(C) 。因此脱氧核糖核苷酸也有 四 种。 二、DNA双螺旋结构 1．提出者： 沃森和克里克 。 2．结构特点 (1)由两条脱氧核糖核苷酸 长链，按反向平行方式向右盘绕成双螺旋结构。
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(2)结构
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3．DNA分子的特点 (1)稳定性：DNA分子呈现 右手双螺旋结构 。 (2)多样性：碱基对的 排列方法 在理论上几乎是无限的。 (3)特异性：碱基对的 特定排列顺序 构成了DNA分子的特异性。
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[合作探讨] 探讨1：一分子DNA中，脱氧核糖核苷酸的数量与含氮碱基的数量是否相 等？ 提示：相等，因一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一 分子含氮碱基组成。 探讨2：DNA彻底水解会得到几种物质？
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(1)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，各在两条链的其中一端。 (2)氢键数目计算：A与T间可构成2个氢键，G与C间可形成3个氢键，故G—C 对比例越大的DNA分子，其氢键数目越多，DNA分子越稳定。 (3)氢键：可用解旋酶和加热法将其断裂。
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3．DNA分子中碱基计算常用规律
A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。 规律4：一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA
分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即
A1＋T1 A1＋T1＋G1＋C1
DNA分子的结构
规则的双螺旋结构
碱基对
氢键 碱基互补配对原则
4.DNA分子的特点:
DNA的基本单位－脱氧核苷酸
化学元素组成： C H O N P
磷酸
脱氧 核糖
C 含Ｎ碱基 G A T
DNA模型建构 【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
…
• 在那时候，人们已经知道了脱氧核糖核酸（ DNA） 可能是遗传物质，但是对于DNA的结构，以及它 如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。 就在这时，富兰克林加入了研究DNA结构的行 列——在相当不友善的环境下。她负责起实验室 的DNA项目时，有好几个月没有人干活。同事威 尔金斯不喜欢她进入自己的研究领域，但他在研 究上却又离不开她。他把她看作搞技术的副手， 她却认为自己与他地位同等，两人的私交恶劣到 几乎不讲话。在那时的科学界，对女科学家的歧 视处处存在，女性甚至不被准许在大学的高级休 息室里用午餐。她们无形中被排除在科学家间的 联系网络之外，而这种联系对了解新的研究动态、 交换新理念、触发灵感极为重要。
这个故事的结局有些伤感。当1962 年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔 生理学或医学奖的时候，富兰克林已经 在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例， 诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外， 同一奖项至多只能由3个人分享。
思考与讨论：
• １、请你根据前面的资料回答有关问题 • （１）ＤＮＡ是由几条链构成的，它具有 怎样的立体结构？ • （２）ＤＮＡ的基本骨架是由哪些物质组 成的？它们位于ＤＮＡ的什么部位？ • （３）ＤＮＡ中的碱基是如何配对的？它 们位于ＤＮＡ的什么部位？
１、DNA分子的结构：
沃森和克里 克认为： DNA分子的 空间结构是 规则的双螺 旋结构。
图 3-11 DNA分子的结构模式图
第三章 第二节 DNA分子的结构
碱基4种 碱基对 种 碱基 种、碱基对2种、排列顺序不同
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基 碱基排列在内侧。 本骨架 ，碱基排列在内侧。
课堂练习3 课堂练习
1、沃森和克里克于 1953 年提出了著名的 奠定了基础。 理地解释遗传物质的 奠定了基础。 各种功能 2、DNA又称 DNA又称 模型， DNA双螺旋 双螺旋 DNA模型，为合
A
脱氧 核糖
碱基 T
C G
4种脱氧核苷酸
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
课堂练习1 课堂练习
1、组成脱氧核苷酸的： 组成脱氧核苷酸的： 1 磷酸和脱氧核糖各______种类型。 ______种类型 磷酸和脱氧核糖各______种类型。 脱氧核苷酸的含氮碱基有______种类型。 ______种类型 脱氧核苷酸的含氮碱基有______种类型。 4 2、组成DNA的脱氧核苷酸有______种类型。 组成DNA的脱氧核苷酸有______种类型。 DNA的脱氧核苷酸有______种类型 4 3、DNA完全水解，得到的化学物质是（ D DNA完全水解，得到的化学物质是（ 完全水解 葡萄糖、 A．氨基酸 、葡萄糖、含氮碱基 氨基酸、核苷酸、 B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖 核糖、含氮碱基、 C．核糖、含氮碱基、磷酸 脱氧核糖、含氮碱基、 D．脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 ）
2、设DNA一条链为1链，互补链为2链。 DNA一条链为1 一条链为 互补链为2 根据碱基互补配对原则，可知： 根据碱基互补配对原则，可知： A1=T2 同理: 同理 T1 = A2 ; G1 = C2 ; C1 = G2 A1+T1= T2+A2 ； 同理： 同理： G1+C1= C2+G2
DNA的结构
DNA的结构DNA（脱氧核糖核酸）是构成生物体基因的重要物质。
它的结构组成和功能非常复杂，对于理解生物遗传和进化过程至关重要。
本文将介绍DNA的结构以及它在生物体内的作用。
DNA分子是由两条互补的链构成的双螺旋结构，类似于梯子的形状。
这种结构被称为DNA的“双螺旋结构”。
每条链由一系列称为核苷酸的单元组成。
核苷酸由三个基本部分组成：一个五碳糖分子（称为脱氧核糖），一个磷酸基团，以及一个氮碱基。
氮碱基有四种类型：腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）。
这四种基于是DNA的信息存储的基础。
DNA的双螺旋结构是由两条互补的链通过氢键相互连接在一起。
A氮碱基会与T氮碱基形成两个氢键，而C和G氮碱基则会形成三个氢键。
这种碱基配对是稳定DNA螺旋结构的基础，它确保了两条链之间的互补性。
例如，如果一条链上有A氮碱基，那么与之配对的另一条链上必然会有T氮碱基。
DNA的结构还包括螺旋层面（包括糖和磷酸基团）以及碱基的平面。
DNA的螺旋层面是由两条链以反向方向缠绕形成的，并呈右旋形态。
这种结构使得DNA能够紧密地包裹起来，容纳巨大的数量的遗传信息。
DNA分子的长度可以长达数百万个核苷酸。
碱基平面则是垂直于螺旋层面的，它们是形成分子编码信息的关键。
DNA的结构也具有一定的空间结构。
碱基对之间的间距是固定的，从而确定了分子的宽度。
每条链上的相邻核苷酸之间的距离也是固定的。
这些固定的间隔和结构使得DNA能够在复制和转录过程中准确地进行。
DNA在生物体内具有多种功能。
最重要的功能是存储和传递遗传信息。
由于DNA的碱基配对规则以及双螺旋结构的复制方式，每一条DNA链都可以通过互补配对来复制。
这种复制过程使得生物体可以在细胞分裂过程中将遗传信息传递给下一代。
此外，DNA还能被转录成为RNA，RNA则能进一步翻译成蛋白质。
蛋白质是细胞和生物体功能的关键组成部分，它们通过为生物体提供结构、催化反应和传递信号等方式发挥作用。
DNA的结构
C2
C1
G2
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。
24%
解析一： 设DNA分子碱基总数为100.
已知：A+T=54，则G+C=46
所以，G1+C1 =G2 +C2 =23
已知：G1 =
1 2
A 腺嘌呤脱氧核苷酸
G 鸟嘌呤脱氧核苷酸 C 胞嘧啶脱氧核苷酸
T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
2、DNA分子的结构
A AT
C CG A AT
T AA
C CG
GC G
AT A
GC
平面结构G图
立体结构图
A
T
C
G
A
T
T
A
C
G
G
C
A
T
G
C
2、DNA分子双螺旋的 空间结构：
（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。
③ 特异性
每一条DNA分子都有特定的 碱基排列顺序，所以每个特定的 DNA分子中都贮存着特定的遗传 信息。这种特定的碱基排列顺序 就构成了DNA分子的特异性。
巩固练习
1.请说出图中1－11的名称
1.磷酸 2.脱氧核糖 3.鸟嘌呤 4.胞嘧啶 5.氢键 6.腺嘌呤 9.脱氧核苷酸 10.一条脱氧核苷酸 链的片段 11.碱基对
碱基互补配对原则确定另一 立?
GC
成立
条链上的碱基排列顺序？能
TA
规律一:一条链上的碱基A等于 互补链的碱基T;同理：G=C。
规律二：在DNA双链中， A=T，G=CC。 G
生物②必修32《dna分子的结构》教案
第二节DNA分子的结构
一、教学目标
（一）知识方面
1．识记构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。
2．DNA分子的平面结构和空间结构。
3．碱基互补配对原则。
（二）情感态度与价值观方面
1．认识到与人合作的在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。
2．认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
（三）能力方面
1．制作DNA双螺旋结构模型。
2．就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟模型方法在这些研究中的应用。
二、教学重点和难点
（一）教学重点
制作DNA分子双螺旋结构模型。
（二）教学难点
DNA分子结构的主要特点。
三、教学方法
讨论法、演示法。
四、教学课时
2课时。
五、教学过程。
第二节DNA的一级结构与功能
第⼆节DNA的⼀级结构与功能（⼀）DNA的⼀级结构核酸是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸（polynucleotide），DNA的⼀级结构即是指四种核苷酸（dAMP、dCMP、dGMP、dTMP）按照⼀定的排列顺序，通过磷酸⼆酯键连接形成的多核苷酸，由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，故⼜可称为碱基顺序。
核苷酸之间的连接⽅式是：⼀个核苷酸的5′位磷酸与下⼀位核苷酸的3′-OH形成3′，5′磷酸⼆酯键，构成不分⽀的线性⼤分⼦，其中磷酸基和戊糖基构成DNA链的⾻架，可变部分是碱基排列顺序。
核酸是有⽅向性的分⼦，即核苷酸的戊糖基的5′位不再与其它核苷酸相连的5′末端，以及核苷酸的戊糖基3′位不再连有其它核苷酸的3′末端，两个末端并不相同，⽣物学特性也有差异。
寡核苷酸（oligonucleotide）是指⼆⾄⼗个甚⾄更多个核苷酸残基以磷酸⼆酯键连接⽽成的线性多核苷酸⽚段。
⽬前多由仪器⾃动合成⽽⽤作DNA合成的引物（Primer）、基因探针（probe）等，在现代分⼦⽣物学研究中具有⼴泛的⽤途。
表⽰⼀个核酸分⼦结构的⽅法由繁⾄简有许多种。
由于核酸分⼦结构除了两端和碱基排列顺序不同外，其它的均相同。
因此，在核酸分⼦结构的简式表⽰⽅法中，仅须注明⼀个核酸分⼦的哪⼀端是5′末端，哪⼀端是3′末端，末端有⽆磷酸基，以及核酸分⼦中的碱基顺序即可。
如未特别注明5′和3′末端，⼀般约定，碱基序列的书写是由左向右书写，左侧是5′末端，右侧为3′末端。
（⼆）基因组DNA⾃然界绝⼤多数⽣物体的遗传信息贮存在DNA的核苷酸排列顺序中。
DNA是巨⼤的⽣物⾼分⼦，⼀般将细胞内遗传信息的携带者棗染⾊体所包含的DNA总体称为基因组（genome）。
同⼀物种的基因组DNA含量总是恒定的，不同物种间基因组⼤⼩和复杂程度则差异极⼤，⼀般讲，进化程度越⾼的⽣物体其基因组构成越⼤、越复杂，见（表15-2）。
表15-2 某些有代表性的⽣物体内DNA⼤⼩DNA分⼦中不同排列顺序的DNA区段构成特定的功能单位，即基因（gene）。
必修2第三章第二节DNA分子的结构
(2)两链之间的碱基对：A一定与T配对，两碱基之间形成两个氢键；G一定 与C配对，两碱基之间形成三个氢键。
3．DNA的立体结构
(1)两条链反向平行的双螺旋结构； (2)脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧； (3)碱基排列在内侧，且遵循碱基互补配对原则。
三、DNA分子结构中的碱基数量关系 1．碱基互补配对原则图示
第2节 DNA分子的结构
美国波士顿艺术博物馆收藏了一张古画，这是外国冒险家在解放时期 中国新疆地区陵墓盗取的画，当考古人员发现这幅画时，是人们刚刚 研究DNA的双螺旋不久，都十分惊讶，因为这幅图上的形状和结构与 DNA一致。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1951年，威尔金斯和富兰
克林：DNA的X射线衍射图
x1×x2 2
x1
总数的百分数等于相应 x2 碱基占相应单链的比值
种碱基的百分含量)
的和的一半
3.碱基比例与 DNA 分子的共性和特异性 (1)共性： ①A/T ＝T/A＝1；②G/C ＝C /G＝1；③(A＋C)/(T ＋G) ＝(A＋C)/(T＋G)＝1 (2)特异性： (A＋C)/(T＋G)的比值是多样的，是 DNA 分子多样性和 特异性的主要表现。
2．碱基间的数量关系
项目
双链 DNA
A、T、G、C 的 A＝T
关系
G＝C
非互补碱基和之
比，即(A＋G)/(T
＋C)或
1
(A＋G)/(T＋C)
1链 2链
规律
A1＝T2 G1＝C2 T1＝A2 C1＝G2
双链 DNA 中，A 总等于 T， G 总等于 C，且 1 链上的 A 等于 2 链上的 T，1 链上 的 G 等于 2 链上的 C
1953年，沃森 和克里克发表 论文，阐述双 螺旋结构模型
dna分子的结构教案
dna分子的结构教案第二节 DNA分子的结构教案（简案）清河中学高二生物组陈门【教学目标】1.知识目标：1.概述DNA分子双螺旋结构的主要特点。
2.说出碱基互补配对原那么。
3.概述DNA分子的多样性和特异性。
2.能力目标：(1)制作DNA分子的平面和双螺旋结构模型，培养学生的科学思维和动手能力。
(2)通过小组成员讨论等形式，培养学生的合作、沟通能力。
3.情感态度与价值观目标：(1)体验科学家锲而不舍、执着追求、合作交流的科学精神。
(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
【教学重点】 (1)DNA分子双螺旋结构的主要特点。
(2)制作DNA分子的平面和双螺旋结构模型。
【教学难点】(1)DNA分子结构的主要特点。
(2)分析DNA分子的多样性。
【教学方法】讨论法、提问法、讲授法、模型制作法等生生互动、师生互动的合作学习模式。
【课前准备】教师准备制作模型的材料和DNA双螺旋立体结构模型，并制作PPT 多媒体课件、对话单和教案；学生预习本节课相关内容，并完成对话单上的“生本对话”局部。
【教学过程】一、创设情境，导入新课教师展示几张不同的笑脸，提出问题：“为什么这些孩子的长相各不相同呢？”学生答复：“每个人的遗传物质（DNA或基因）不同。
”。
教师又问：“那么，每个人DNA不同的原因又是什么呢？”，借此引出DNA分子的结构，导入新课。
二、新课研学（一）明确学习目标教师展示学习目标，并带着学生学习一遍。
（二）复习回忆1.DNA的根本单位是什么？2.脱氧核苷酸又是由哪三局部构成的呢？（三）模型建构模型建构1： DNA的平面结构教师：大家都知道，蛋白质是由它的根本单位氨基酸形成的，那么，氨基酸是如何形成蛋白质的呢？学生：首先，许多氨基酸脱水缩合形成肽链，一条或几条肽链再经过盘曲和折叠，最终形成蛋白质。
教师：那么，DNA的根本单位脱氧核苷酸又是如何形成DNA的呢？教师安排各小组利用已发的材料在黑板上尝试构建DNA的平面结构，教师巡视、指导。
人教版高中生物必修二之3.2DNA分子的结构
已知
A+T 总
= 54%,
则
G+C 总
= 46%
所以
G1+C1 1/2总
= 46%.
已知
G1 1/2总
= 22%
所以
C1 1/2总
= 46%–22%= 24%
因为G2=C1
所以
G2 1/2总
= 24%
（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。
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
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。
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 7. 胸腺嘧啶脱氧
核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核
苷酸链的片段
10
8
G
1
T
2
C9 3
A
45
6
7
DNA分子的结构小结
★化学元素组成：C、H、O、N、P
一分子含氮碱基
基本组成单位：四种脱氧核苷酸 一分子脱氧核糖
A —腺嘌呤 含氮碱基种类：C —胞嘧啶 因此，脱氧核苷酸也有4种：
A
G —鸟嘌呤 T —胸腺嘧啶
C
腺膘呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
G
T
鸟瞟呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
DAN分子的结构
双链螺旋：磷酸—脱氧核糖在外侧， 碱基在螺旋的内侧
DNA的两条单链走向相反
【模型建构2】:请同学们相互合作，根据所获得的
信息构建DNA分子的结构模型。
请各组展示DNA分子结构模型 •仔细观察：四组模型有什么相同之处？
C
G
AT
AT
C
G
GC
AT
GC
二、DNA分子的结构特点
（1）DNA分子是由两条链组成的，
一、DNA双螺旋结构模型的构建
相关科学家
相关信息
1911年美国生物化学学家莱文、琼斯
DNA基本组成单位是脱氧核苷酸
1951年威尔金斯、富兰克林的DNA衍射图谱 DNA分子呈螺旋结构
1952年奥地利生物化学家查哥夫
A=T G=C 碱基互补配对原则
1952年美国理论化学家古伦德
碱基间以氢键相连
美国科学家沃森、克里克
这两条链按反向平行 的方式盘旋 成双螺旋结构。
脱氧核糖 （2）DNA分子中的 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。
请各组展示DNA分子结构模型
•再仔细观察：四组模型又有什么不同之处？
•碱基排列顺序的千变万化构成DNA分子的多样性 •特定的碱基排列顺序构成每一个DNA分子的特异性
【课堂反馈】
2、右图是DNA分子结构模 式图。请根据图回答：
1.DNA的基本组成单位是
④ (填写图中序号)。 2.图中碱基对是通过 氢 键
相接的，它的形成遵循碱基
互补配对原则。 3.图中④的名称是 鸟嘌呤 脱氧核苷酸。
4. 碱基对 的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多
第二节DNA分子的结构
班级：姓名：层次：3.2 DNA分子的结构导学案（第一课时）编写人：史小棉审核：高一生物组寄语：勤奋是一只蜜蜂，能帮助你酿造幸福之蜜。
学习目标：知识目标：1、概述DNA分子的结构的主要特点2、制作DNA分子的双螺旋结构模型3、讨论DNA双螺旋结构模型构建历程能力目标：1、制作DNA双螺旋结构模型，锻炼学生的动手、动脑以及空间思维能力2、对科学探索基因的本质的过程进行分析和讨论，领悟假说——演绎和模型方法在这些研究中的应用学习重点：1、DNA分子结构的主要特点2、制作DNA分子双螺旋结构模型学习难点：DNA分子结构的主要特点学习过程：课前准备：前一周就要求学生收集有关DNA的信息（主要是关于DNA的结构和DNA 的应用）引入：十年前还鲜为人知的DNA，现在已经达到家喻户晓的程度，现在DNA的双螺旋结构模型已经成为分子生物学的象征，甚至成为高科技的象征。
但是DNA是由什么构成？他们是如何连接？以及有什么样的特点？这是我们今天要探讨的话题。
一、DNA双螺旋模型的构建1、探究历程：美国生物学家和英国物理学家创建了DNA分子结构模型。
这两位科学家在构建过程中利用他人的经验和成果有：①当时科学界对DNA的认识是：DNA分子是以四种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含有、、、四种碱基。
②英国科学家富兰克林和威尔金斯提供的DNA衍射图谱。
③奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果：腺嘌呤（A）的量总是等于（）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于（）的量。
2、科学家：最大贡献的三位科学家是：、、3、DNA的化学组成磷酸脱氧核糖含氮碱基（A、T、C、G）一条脱氧核苷酸链DNA分子4、模型制作【模型建构1】:【模型建构2】:【模型建构3】: 平面结构【模型建构4】: 双螺旋二、DNA的分子结构（一）DNA分子结构主要特点（1）DNA分子是由条长链盘旋而成的结构。
（2）交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；在内侧。
DNA分子的结构、复制、基因是有遗传效应的DNA片段
C
）
C.嘌呤含量为50%
D.嘧啶含量为40%
一、DNA分子的复制 1．概念：以亲代DNA分子为模板，合成子 代DNA分子的过程。 2．时间： 有丝分裂间期和减数第一次分裂 间期。 3．条件： (1)模板：两条母链。 (2)原料：四种游离的脱氧核苷酸。 (3)能量：ATP。 (4)酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶。
3．基因与性状的关系 基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。 4．生物体多样性和特异性的物质基础： DNA分子的多样性和特异性。
染色体是DNA的 主要载体
染色体
每个染色体上有一个 或两个DNA分子
DNA是主要的 遗传物质
DNA
每个DNA分子 上有许多基因
基因是有遗传效应 的DNA片断
基因
每个基因由许多脱氧核苷 酸组成
三、DNA分子中各种碱基的数量关系
１、双链DNA分子中： A=T， G=C； 即 A+G= T+C = A+C =T+G
两个互补的碱基相等，两个不互 补的碱基之和相等，占碱基总数 的50%
2、设DNA一条链为1链，互补链为2 链。根据碱基互补配对原则， DNA双 链 可知：A =T ， A =T ， G1 = C2 ， G2 =C1
14
(3)结论：DNA 分子复制为半保留复制。
一个DNA复制n次后，得到（ 2n ） 个子代DNA.子代DNA分子中有 （ 2 ）个DNA分子含有亲代DNA 2 母链，有（ ）条亲代DNA母 链。
规律二 跟据碱基互补配对及亲子代DNA完
全相同规律来计算
已知DNA中某种脱氧核苷酸数，求 第 n次复制 需游离脱氧核苷酸数。 需要某种游离脱氧核苷酸数= （ 数。或2n/2
人教版生物必修二第三章第二节-DNA分子的结构(非常全面)
3、制作DNA分子平面结构模型 按照__碱__基___互__补__配__对___的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起 来，注意两条链的方向_相__反____。
⇒
五、DNA结构的有关计算 1、不涉及某一条单链时：
DNA中有：A=_T_、 ⇒ ① A+G=__T_+__C___=_5__0_%
（4）然后他们，重新构建了一个将__磷__酸__-_脱__氧___核__糖__骨架安排 在螺旋外部，碱基安排在螺旋_内__部___的双链螺旋。在这个模型中 是_相___同___碱基进行配对的，即A与A,T与T配对。由于违背化学 定律，又被抛弃了。
（5）查哥夫：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶 （T）的量;鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C） 的量。 启示：A与_T___配对，G与__C___配对。 结果：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的 _形__状__和___直__径__，这样组成的DNA分子具有 _稳__定__的___直__径____，能够解释A、T、G、C的数量关系， 同时也能解释DNA的__复__制___。当他们把制作的模型 与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。
（6）最终结果：
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
ห้องสมุดไป่ตู้
1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔 生理学和医学奖．
思考：沃森和克里克为什么会成功呢？
①对DNA的结构非常感兴趣，并且有一定的相关知识。 ②他们善于吸收他人的经验并为我所用。 ③因为热爱，所以不怕困难，失败了再战。 ④把自己的想法用物理模型表达出来。
DNA分子的结构zdc
讨论2：
1. DNAห้องสมุดไป่ตู้由几条链构成的？它具有怎样的立体结 构？
2.
DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分
别位于DNA的什么部位呢？
3.
DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的
什么部位？
DNA分子的空间结构
放大
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
DNA分子结构的主要特点
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）
DNA的X射线衍射图谱
X衍射技术是用X光透过 物质的结晶体，使其在 照片底片上衍射出晶体 图案的技术。这个方法 可以用来推测晶体的分 子排列。
左一： 威尔金斯
左三： 克里克
左五： 沃森
1、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的 分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占 32%
.
2、DNA的一条链中A+G/T+C=2，另一条链中相应的比 0.5 ，整个DNA分子中相应的比是________ 1 是---------3、DNA的一条链中A+T/C+G=2，另一条链中相应的比 2 ，整个DNA分子中相应的比是——— 是——— 2 。 4、某DNA分子的一条单链中，A占20％，T占30％， 25% 。 则该DNA分子中的C占全部碱的
5、从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟 嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46％，又知该 DNA的一条链（H链）所含的碱基中28％是腺嘌呤， 问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱 基数的（ ） A A．26% B．24% C．14％ D．11％
6、双链DNA分子中，G占碱基总 数的38％，其中一条链中的T占碱 基总数的5％，那么另一条链中的 T占碱基总数的（ 7% ）。
DNA的分子结构
从图中可见 DNA具有规则 的双螺旋空间 结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的空间结构特点
（1）DNA分子含有两条 脱氧核糖核苷酸长链，两 条链按照反向平行方式向 右盘绕成双螺旋。
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的结构特点
（1）DNA分子含有两条 脱氧核糖核苷酸长链，两 条链按照反向平行方式向 右盘绕成双螺旋。
脱氧核糖
核糖核苷酸
核糖
尿嘧啶
脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸的区别是：
ACGT
ACGU
脱氧核糖
脱氧核糖核苷酸
核糖
核糖核苷酸
①五碳糖不同：脱氧核糖核苷酸含有脱氧核糖， 核糖核苷酸含有核糖
②含氮碱基不完全相同：脱氧核糖核苷酸含有碱基T， 核糖核苷酸含有碱基U
DNA分子与RNA分子的比较
核酸种类 项目
DNA
第二节 DNA的分子结构
知识回顾：
1、生物界中，绝大多数生物都是以 DNA 作为遗传物质 的，因此 DNA 是主要的遗传物质。
2、病毒的遗传物质是：DNA或RNA 3、细胞生物的遗传物质是：DNA 4、真核生物的遗传物质是：DNA 5、原核生物的遗传物质是：DNA 6、细胞核中的遗传物质是：DNA
结构
规则的双螺旋结构
组成的基本单位 碱 嘌呤
脱氧核糖核苷酸 A、G
嘧啶 基
C、T
五碳糖
脱氧核糖
无 机酸
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P
P
P
P
两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？
【模型建构3】 DNA双链
P
5 o
4 3 2 1
P
5 o 4 3 2 1
P
5 0 4 3 2 1
P
5 0 4 3
【模型建构3】 DNA双链
P
5 o
4 3 2 1
P
5 0 4 3 2 1
P
P
【模型建构3】 DNA双链
P
5 o
4 3 2 1
叉运用的结果；
3、沃森和克里克默契配合，发现DNA双 螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的 典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作 方式给予你那些启示？
• 要善于利用他人的研究成果和经验； • 要善于与他人 交流和沟通，闪光的思想是在交 流与撞击中获得的； • 研究小组成员在知识背景上最好是互补的； • 对所从事的研究要有兴趣和激情等。
）
A
G
T
C
C
T
G
T
T
规律总结1：DNA的 结构和组成可用 五四三二一表示，分别表示的是什 么？
五种元素： C、H、O、N、P 四种碱基： A、G、C、T，相应的 有四种脱氧核苷酸 三种物质： 磷酸、脱氧核糖、含氮 碱基 两条长链： 两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种螺旋：规则的双螺旋结构
规律总结2： DNA分子的特点：
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 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的片段
1
T
2
C
9
3
A
4 7
5
6
P51
2．已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶 有1000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．1800个和800个 C．3600个和800个 B．1800个和l800个 D．3600个和3600个
一半
规律总结：
①双链DNA中，两互补碱基相等；任意两个不
互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补
碱基之和的比值等于1． ∵A=T， G=C
∴ A+G=T+C = 50% ( A+G)/(T+C)=1
DNA双链 A1 T1 G1 C1 T2 A2 C2 G2
例：某DNA的碱基中,鸟嘌呤的 分子数占22％,那么胸腺嘧啶的分 T占28％ 子数占多少？
DNA分子的结构
小结
1.化学元素组成：C H O N P 2.基本组成单位：(四种)脱氧核苷酸 一分子含氮碱基 一分子脱氧核糖 一分子磷酸 3.空间结构: 两条脱氧核苷酸长链
规则的双螺旋结构
碱基对
氢键 碱基互补配对原则
4.DNA分子特点:多样性,特异性,稳定性
一 基础题
、
P51
10 8
G
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的名 称。
P47
一、DNA双螺旋结构的构建
DNA的基本组成元素有哪些？
P47
1、19世纪50年代科学界认识到DNA 的化学组成。
C、 H、 O、 N 、 P
DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？ 脱氧核苷酸 = 含氮碱基 + 脱氧核糖 + 磷酸 含氮碱基：A、T、G、C
2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱 ，并且获得相关其数据
P
5 0 4 3 2 1
P
P
P
P
4 3
4
5 o
5 0
3 2
2
P
1
1
P
【模型建构3】 DNA双链
P
5 o
4 3 2 1
P
5 0 4 3 2 1
P
P
【模型建构3】 DNA双链
P
5 o
4 3 2 1
P
5 0 4 3 2 1
P
4
5 o
3
2
P
1
P
4
5 0
3
2
P
1
P
P
连接两条链的碱基如何配对?
碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不 与嘧啶碱配对呢？
二、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 51
P
∴A+G=T+C A+G = T+G ( ) ( A+T+G+C)=50%
A+T+G+C
也可以写成以下形式： ) ) (T+G A+G = ( A+C =1 = A+C ) ( T+G ) ( T+C 规律概括：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 。
A
G C
C
T G T
A C A A C G
DNA分子的结构特点 P49
（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。
①稳定性： ＤＮＡ中的脱氧核糖和磷酸交替连接的 方式不变，两条链间碱基互补配对的原 则不变。（即结构的稳定性） ②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。 4n(n表示碱基对数) ③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。
P49
DNA的基本单位－脱氧核苷酸
化学元素组成： C H O N P
磷酸
脱氧 核糖
含Ｎ碱基 C G A T
DNA分子的基本单位
磷酸 磷酸
脱氧 核糖
A
脱氧 核糖
G
腺嘌呤脱氧核苷酸
磷酸 磷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
脱氧 核糖
C
脱氧 核糖
T
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
一、DNA双螺旋结构的构建 【模型建构1】: 脱氧核苷酸
DNA分子的平面结构
脱氧核糖与磷酸交替连接 构成骨架
碱基对
碱基互补配对原则
氢键
共价键
氢键
嘌呤---嘧啶
为什么DNA结构上具有稳定性？
【思考】
• 比较不同组的DNA模型有什么不同？ 碱基对的排列顺序不同 • DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿? 碱基对的排列顺序中
A C A A C G
二、DNA分子的结构
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
P49
P49
2、上述资料中涉及到那些学科的知识和方 法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？
学科知识主要涉及:物理学，数学、生物化学和分子 生物学等。 涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法，其中 包括数学计算法；构建模型的方法等等。
启示:现代科学技术中许多成果的取得都是多学科交
P
D
代表磷酸
代表脱氧核糖
代表4种碱基 代表连接各组分的化学键
DNA模型建构 【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
…
【模型建构3】 DNA双链
P
5 o
4 3 2 1
P
5 0 4 3 2 1
P
P
【模型建构3】 DNA双链
P
5 o
4 3 2 1
P
5 o 4 3 2 1
P
5 0 4 3 2 1
P
5 0 4 3 2 1
T1 A2
G1
C1
C2
G2
练习：
1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则 胸腺嘧啶为20% _____ 2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有 60个 100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶 应是_____
3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个 29% DNA分子中G= _____
【模型建构3】 DNA双链
【模型建构4】 DNA双螺旋结构
0.34nm
2nm
3.4nm
DNA模型分析
P
5 o 3 2
反向平行
3 4
P
5 0 4 1
2
3 4
T
P
G C
P
C
DNA的平面结构
P
3
2
1 0 5
P
P
P
T A
4
1
A
2 1
0 5
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
P49
DNA模型分析
A C T G
P49
这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱 是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离 是固定的。
为什么只能是A配T，G配C，不能 是 A 配 C ， G 配 T？
(1)A的量总是等于T的量,G 的量总是等于C的量. (2)A与T通过两个氢键相连， G与C通过三个氢键相连， 使DNA的结构更加稳定.
② 一条链中两不互补碱基之和的比值等于另一互
补链中这一 比值的倒数. T1+C1
= b
A2+G2 T2+C2
=
1 b
③双链DNA分子中，两互补碱基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。 DNA双链 A1 +T1 = c% A1 +T1 +G1 +C1 A1 T2 A2 +T2 A2 +T2 +G2 +C2 A+T = A+T+G+C = c% c%