1、 坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗？它标志着生物学的研究进入分子的层次，是生物学的发展的它标志着生物学的研究进入分子的层次，是生物学的发展的第二个智力高峰，具有里程碑式的意义第二个智力高峰，具有里程碑式的意义。问题探讨 19531953年，美国科学家年，美国科学家沃森沃森（J JD.WatsonD.Watson）和英国科学家和英国科学家克里克克里克（F.CrickF.Crick），共同提出了），共同提出了DNADNA分子的双螺旋结构模型。分子的双螺旋结构模型。DNA的结构的结构元素组成：四种碱基：A、T、C、G
2、C、H、O、N、PDNA的基本单位：脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建探究学习：探究学习：阅读课本阅读课本48、49页页“DNA结构模型的构建结构模型的构建”内容，梳理内容，梳理DNA结构模型构建的过程。结构模型构建的过程。构建者：构建者：美国生物学家沃森美国生物学家沃森 英国物理学家克里克英国物理学家克里克ATGC135351【构建构建1 1】一条脱氧一条脱氧核苷酸链核苷酸链1.DNA是以是以4种脱氧核苷酸为种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A、T、
3、G、C 4种碱基。种碱基。连接两个脱氧核苷酸之间的键叫什么？富兰克林拍摄的富兰克林拍摄的DNA衍射图谱衍射图谱富兰克林富兰克林2.2.富兰克林富兰克林和同事和同事威尔金斯威尔金斯采用采用X X射线衍射技术拍射线衍射技术拍摄到摄到DNADNA衍射图谱。衍射图谱。沃森、克里克推算出沃森、克里克推算出DNADNA分子呈螺旋结构的结论。分子呈螺旋结构的结论。沃森和克里克尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋双螺旋和三螺旋结构结构模型，在这些模型中，碱基位于螺旋的外部，但是这些模型很快就被否定了。在在DNADNA中中腺嘌呤（腺嘌呤（A A）的量总是的量总是等于等于胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）的量；的量；鸟嘌呤
4、（鸟嘌呤（G G）的量总是的量总是等于等于胞嘧啶（胞嘧啶（C C）的量。的量。3.19523.1952年，奥地利生物化学家查哥夫访问剑桥大学。沃森和克里克从他那得到了一个重要的信息。沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A A与与T T配对，配对，G G与与C C配对，构建出新的配对，构建出新的DNADNA模型。模型。19531953年，沃森和克里克撰写的核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型论文在英国自然杂志上刊载，引起了极大的轰动。ATGC135351ATGC135351【建构建构2 2】两条两条脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链ATGC135351ATGC13
5、5351反向平行5353讨论1 1、请你根据资料回答有关、请你根据资料回答有关DNADNA结构方面的问题。结构方面的问题。（1 1）DNADNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？（2 2）DNADNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNADNA的的什么部位呢？什么部位呢？（3 3）DNADNA中的碱基是如何配对的？它们位于中的碱基是如何配对的？它们位于DNADNA的什么部位？的什么部位？DNA是由两条链构成的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在D
6、NA的外侧。DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律：A与T配对；G与C配对。PAPAPPDNA的结构02（1）DNA由两条单链组成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对：A与T配对；G与C配对。（碱基互补配对原则）磷酸二酯键PPPPPPADNA的结构02PAPAPPPPPPPPA53OCH2HHOHHH碱基碱基H1234磷酸基团磷酸基团5脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1-C；与磷酸基团相连的碳叫作5-C。DNA的一条单链具有两个末端：一端有
7、一个游离的磷酸基团，这一端称作5-端；另一端有一个羟基，称作3-端。535端3端设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基互补配对原则链。根据碱基互补配对原则可知：可知：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，GG1 1=C=C2 2 ，G G2 2=C=C1 1。则在则在DNADNA双链中：双链中：A=T A=T，G=CG=C可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1双链双链DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其
8、中任何等于其中任何一条链的一条链的A+T/G+CA+T/G+C。A A1 1T T2 2T T1 1A A2 2GG1 1C C2 2C C1 1GG2 2DNADNA双链双链A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1GG1 1+C+C1 1A A2 2+T+T2 2GG2 2 +C C2 2=例题例题1 1：某：某双链双链DNADNA分子中，分子中，GG占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，。所以，A=50%A=50%23%=27%23%=27%双链双链DNADNA分子中，互补的两条链中分子中
9、，互补的两条链中A+G/T+CA+G/T+C互为倒互为倒数。数。A A1 1+G+G1 1T T1 1+C+C1 1 =a=aT T2 2+C+C2 2A A2 2+G+G2 2=1/a=1/aA A1 1+C+C1 1T T1 1+GG1 1T T2 2+G+G2 2A A2 2+C+C2 2=例题例题2 2:在在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在其，上述比例在其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中分别是分子中分别是多少？多少？2.5 2.5 ;1 1 A A1 1T T2 2T T1 1A A2 2GG1 1C C2 2C
10、 C1 1GG2 2DNADNA双双链链 双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数的百分比等于其中任分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中何一条链中A+TA+T占该链碱基总数的百分占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链比，其中任何一条链A+TA+T是整个是整个DNADNA分分子子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+CA A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1A A1 1+T+T1 1=A A2 2+T+T2 2+G+G2 2+C+C2 2A A2 2+T+T2 2=A A1 1+T+T1 1（A+TA+T）
11、1 12 2=A A2 2 +T+T2 2A A1 1T T2 2T T1 1A A2 2GG1 1C C2 2C C1 1GG2 2DNADNA双链双链例例题题3 3：某：某双链双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中一条链上，其中一条链上G G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。求另一条链上。求另一条链上G G占其所在链碱基总数的百分含量。占其所在链碱基总数的百分含量。24%24%（G+CG+C）1 12 2G G1 1+C+C1 1GG2 2+C C2 2=A AT=54%G+C=46%T=54%G+
12、C=46%一、概念检测一、概念检测1.DNA1.DNA两条单链的碱基数量关系是构建两条单链的碱基数量关系是构建DNADNA双螺旋结构模型的重要依据。双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。判断下列相关表述是否正确。（1 1）DNADNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A A、T T、G G、C C四种碱基（四种碱基（）（2 2）在）在DNADNA的双链结构中，碱基的比例总是（的双链结构中，碱基的比例总是（A+GA+G）/（T+CT+C）=1=1。（）课本P52练习与应用2.2.下面是下面是DNADNA的结构模式图，请写出图中的结构模式图，请写出图
13、中 的名称。的名称。课本P52练习与应用1234PPPPGTAC56781091 23 45 67 89 10胞嘧啶（胞嘧啶（C C）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（GG）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对碱基对氢键氢键一条脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段链的片段思考：这个DNA片段有多少个游离的磷酸基团（没有形成磷酸二酯键的磷酸基团）？3 3：在：在含有四种碱基的含有四种碱基的DNADNA区段中，有腺嘌呤区段中，有腺嘌呤a a个个，占该区，占该区段全部碱段全部碱基的比例为基的比例为b b，则，则 （)A.A.b0.5 b0.
14、5 B B.b0.5.b0.5C.C.胞嘧啶为胞嘧啶为a(1/2ba(1/2b1)D1)D.胞嘧啶为胞嘧啶为b(1/2a b(1/2a 1)1)C C课本P52练习与应用 4.4.一条一条DNADNA单链的序列是单链的序列是5 5-GATACC-3-GATACC-3,那么它的互补链的序列是那么它的互补链的序列是（）A.5 5-CTATGG-3-CTATGG-3 B.5 5-GATACC-3-GATACC-3 C.5 5-GGTATC-3-GGTATC-3 D.5 5-CCATAG-3-CCATAG-3C5 5、DNADNA的一条单链中的一条单链中A AT/GT/GC C0.40.4，上述比例在
15、其互补，上述比例在其互补单链和整个单链和整个DNADNA分子分子中分别是（）中分别是（）A 0.4A 0.4和和0.60.6 B 2.5B 2.5和和1 1 C 0.4C 0.4和和0.40.4D 0.6D 0.6和和1 16 6、DNADNA的一条单链中的一条单链中A AC/GC/GT T0.40.4，上述比例在其补单链，上述比例在其补单链和整个和整个DNADNA分子中分别是（）分子中分别是（）A 0.4A 0.4和和0.60.6 B 2.5B 2.5和和1 1 C 0.4C 0.4和和0.40.4D 0.6D 0.6A1T2T1C1G1G2C2A2DNA中的碱基计算规律047若一个双链若一个双链DNA分子的分子的G占整个占整个DNA分子碱基的分子碱基的27%，并测得并测得DNA分分子一条链上的子一条链上的A占这个链碱基的占这个链碱基的18%，则另一条链上的则另一条链上的A的比例是的比例是()A9%B27%C28%D46%
