DNA分子的结构.

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第一章 生命的物质基础 生物体中的有机化合物 上南中学 张正国. 胰岛素 C 3032 H 4816 O 872 N 780 S 8 F e 4 血红蛋白 C 1642 H 2652 O 492 N 420 S 12 牛 奶 乳蛋白 C 6 H.
DNA 的 结 构 DNA 的 结 构. 课 前 提 问 1. 噬菌体侵染细菌的实验步骤、阶段: 2. 遗传物质的特点: 3. 证明 DNA 是主要遗传物质的实验什么 ? 4. 如果噬菌体 DNA 用放射性 31 P 标记,请问, 在正常细菌体内合成的子代噬菌体 DNA 中, 是否全部含有放射性 31.
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DNA分子的结构. DNA分子的结构 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。
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DNA分子的结构.
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DNA分子的结构.
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讨论:利用已经灭绝的生物DNA分子,真的能够使灭绝的生物复活吗?
第二章 组成细胞的分子 第3节 遗传信息的携带者——核酸 (第二课时).
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DNA分子的结构

1953年4月25日,克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构,从而带来了遗传学的彻底变革,更宣告了分子生物学的诞生。

DNA双螺旋结构模型的构建 早在19世纪,人们就发现了DNA的化学成分: 磷酸 脱氧 核糖 碱基 T C A G

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

DNA双螺旋结构模型的构建 20世纪初,摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。 1943年,艾弗里证明了DNA携带有遗传信息,并认为DNA可能就是基因。 1951年,生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究,发现DNA是一种螺旋结构。 女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。

讨论1: 沃森和克里克在构建DNA模型过程中,利用了他人的哪些经验和成果?又涉及到哪些学科的知识和方法?而这些,对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示? 沃森和克里克在构建模型的过程中,出现过哪些错误?他们是如何对待和纠正这些错误的? 沃森和克里克默契配合,发现DNA双螺旋结构的过程,作为科学家合作研究的典范,在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示?

讨论2: DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构? 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?

DNA的空间结构 从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构 以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。

DNA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

    A T 磷酸 C G A T 脱氧核糖 A T 含氮碱基 C G G C A T G C

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。 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分子的结构特点 (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。 A T C G A T A T C G G C A

DNA分子的结构特点 (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。 T C G (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。 A T A T (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。 C G G C A T G C

DNA分子的结构特点 (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。 T C G (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。 A T A T (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。 C G G C (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 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。 A T C G A T A

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。 DNA分子的特异性就体现在特定的碱基(对)排列顺序中。 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性: ①多样性:DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 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。 ③遗传信息:DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。

DNA分子的结构 小结 ★化学组成: 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 两条脱氧核苷酸长链 ★空间结构 碱基对 规则的双螺旋结构 氢键 碱基互补配对原则 ★分子结构的多样性和特异性

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 ∴ A + G T + C ( ) ( ) 50% A+T+C+G A+T+C+G 也可以写成以下形式: T + G A + G T + C 1 ( ) …… A + C T + G A + C 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 。 相等 50%

DNA分子各种碱基的数量关系 : ① 在整个DNA分子中,A=T、G=C; A+G=T+C,A+C=T+G; (A+G)/(T+C)=1 ② DNA分子的一条链中的A+T=另一条链的T + A ; 同理,G+C = C+G ③两个非配对碱基之和占碱基总数的50%。即 A+C=T+G=50%,A+G=T+C=50% ④如果一条链中的(A+T) / (G+C)=a,则另一条链中的(A+T) / (G+C)比例也是a;如果一条链中的(A+G) / (T+C)=b,则另一条链中(A+G) / (T+C)的比例是1/b ⑤在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率 等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率,还等于双 链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。 即: (A1+T1)% = ( A2+T2)% = 总( A+T)% 同理: ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 总( G+C)%

谢谢