人教版必修2 第3章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构

1、DNA双螺旋结构模型的构建 回眸历史 1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson，1928—）和英国科学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。  

回眸历史 在生命的旋梯上 沃森和克里克

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DＮＡ晶体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。 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）

回眸历史 富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图 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。 DNA的X射线衍射图

复习提问 DNA的基本组成元素有哪些？ 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

2、DNA的化学组成 DNA的基本单位－脱氧核苷酸 磷酸 脱氧 核糖 C T G A 含氮碱基 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 腺嘌呤 胞嘧啶

磷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 脱氧核苷 脱氧核苷酸

脱氧核苷酸的种类 A G 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 C T 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸

四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链 A T G C

3、DNA分子的平面结构 T A 氢键 T A G C C G

4、DNA的双螺旋结构 主链 碱基对 构成方式 位置 （1）主链上对应碱基以氢键连结成对； 双螺旋外侧 双螺旋内侧 （1）脱氧核糖与磷酸交替排列； 构成方式 （2）两条主链呈反向平行； （2）碱基互补配对（A—T，G—C）； （3）盘绕成规则的双螺旋。 位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧

5、DNA多样性和特异性 （1）多样性 （2）特异性 （3）稳定性 碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的 多样性。 同学们尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号 牌可以写出相同符号A或B，又可以写成A和B，它 们由左向右的书写类型有多少种？ 四种：AA、BB、AB、BA （2）特异性 碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA 分子的特异性。 （3）稳定性

6、碱基互补配对原则应用 A+G=T+C 即A+G/T+C=1 DNA双链 可引申为： ①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 则在DNA双链中： A = T ， G = C A 1 T 2 T 1 A2 G 1 C 2 C 1 G 2 DNA双链 可引申为： ①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1 ②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。 A+T G+C A1+T1 G1+C1 A2 +T2 G 2 +C2 =

③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。 A 1+C1 T 1 +G1 T2 +G2 A2 +C2 = = ④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+T A+T+G+C A1 +T1 +G1 +C1 A1 +T1 = A2 +T2 +G2 +C2 A2 +T2 A1 +T1 （A+T） 1 2 = A2 +T2

G1 +C1 G2 +C2 G+C A+T+G+C A1 +T1 +G1 +C1 G1 +C 1 A2 +T2 +G2 +C2 G2 +C2 = A1 +T1 +G1 +C1 G1 +C 1 A2 +T2 +G2 +C2 G2 +C2 同理： （G+C） 1 2 G1 +C1 G2 +C2 =

1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？ 因为DNA分子中，A+G=T+C。所以， 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？ 2.5 1 ;

0.4 0.4 24% 3、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？ 0.4 0.4 4、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%

5、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% 6、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≤0.5 B. b≥0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b－1) D.胞嘧啶为b(1/2a － 1) C 7、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%

结构 基本单位——脱氧核苷酸 化学组成单位 种类 四种 ①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 ②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。 ③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 结构 主要特点 双螺旋结构 碱基互补配对原则 —A —A —C —C— G —G—A— T— —T —T —G —G —C —C —T —A— DNA分子的多样性和特异性 碱基4种、碱基对2种、排列顺序不同

20% 60个 29% 练习： 1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____ 2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_____ 60个 3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G= _____ 29%

5.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m 时,求: (1)在另一互补链中这一比例是多少? 1/m (2) 这个比例关系在整个分子中又是多少? 1 当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=n 时,求: n (3)在另一互补链中这一比例是多少? (4)这个比例在整个DNA分子中又是多少? n

6.从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46% ,又知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、26%　　　 Ｂ、24% 　 Ｃ、14% Ｄ、11%　 A

1953 DNA双螺旋 7、沃森和克里克于 年提出了著名的 模型，为合理地解释遗传物质的 奠定了基础。 8、DNA又称 ，组成它的基本单位是 （由一分子 、一分子 、一分子 组成）。组成DNA的碱基共有 种（符号表示为 ），脱氧核苷共有 种（名称是① 、② 、 ③ 、④ ）。 各种功能 脱氧核糖核酸 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 4 A T G C 4 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸

9、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。 P A C T G 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 胞嘧啶（C） 腺嘌呤（A） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 脱氧核糖 磷酸 碱基对 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段 氢键