1、第3章 基因的本质第第2节节 DNA的结构的结构温故知新1.DNA的基本单位：脱氧核苷酸3.核苷酸的组成：2.元素组成：C、H、O、N、PA 腺嘌呤G 鸟嘌呤C 胞嘧啶T 胸腺嘧啶4.含氮碱基O PCH2 OH O OH H OH H H H H 碱基碱基 磷酸 脱氧核糖 坐落于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?上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。问题探讨英格兰:生命中心新加坡:螺旋桥桥两头连接码头中心和滨南，桥身由一种方向相反的双螺桥两头连接码头中心和滨南，桥身由一种方向相反的双螺旋结构支撑
2、，事实上，这与旋结构支撑，事实上，这与DNADNA双螺旋结构如出一辙。设计双螺旋结构如出一辙。设计者将这条巨型者将这条巨型DNADNA链内部置有彩灯，彩灯呈现出不同的字母链内部置有彩灯，彩灯呈现出不同的字母形状，分别为形状，分别为C C、G G、A A和和T TDNA双螺旋结构模型的构建20世纪30年代1951年1952年根据查哥夫的发现1953年科学家认识到DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。威尔金斯和富兰克林获得了DNA-X射线的衍射图谱。沃森和克里克据此搭建出很多种不同的DNA双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定了。查哥夫提出了查
3、哥夫法则：在DNA中，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。（A=T,G=C）沃森和克里克重新构建模型：将碱基安排在双螺旋内部，将磷酸-脱氧核糖骨架排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对，DNA的两条链的方向是相反的。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。2020世纪世纪3030年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNADNA分子的基本单位是分子的基本单位是 。DNADNA分子是由含分子是由含4 4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的。种碱基的脱氧核苷酸长链构成的。脱氧核苷酸M.
4、WilkinsR.E.Franklin“X”形意味着DNA分子是螺旋的富兰克林和威尔金斯给富兰克林和威尔金斯给DNADNA拍了多张射线衍射图谱，他们发现拍了多张射线衍射图谱，他们发现DNADNA翻转翻转180180后的图谱与未翻转的一模一样后的图谱与未翻转的一模一样。来源碱基的相对含量腺嘌呤A 鸟嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T人30.919.919.829.4牛27.922.722.127.3酵母菌31.318.717.132.9大肠杆菌15.134.935.414.6奥地利生物化学家查哥夫查哥夫腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量美国生物学家沃森和英国物理学家克里
5、克基于威尔金斯和富兰克林的基于威尔金斯和富兰克林的DNADNA衍射图谱和查哥衍射图谱和查哥夫定律，最终成功构建夫定律，最终成功构建DNADNA双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。沃森（左）和克里克（右）19531953年，沃森和克里克撰写的论文在英国杂志自然上发表，引起极大的轰动。年，沃森和克里克撰写的论文在英国杂志自然上发表，引起极大的轰动。脱氧核糖核酸的结构19621962，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。医学奖。标志着分子生物学时代的诞生。思考讨论1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的
6、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？DNADNA是由两条链构成的是由两条链构成的。这这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNADNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNADNA的外侧。的外侧。DNADNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNADNA的内侧。碱基配对有的内侧。碱基配对有一定的规律：一定的规律：A
7、 A与与T T配对；配对；G G与与C C配对。配对。DNA双螺旋结构模型的构建2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？要善于利用他人的研究成果和经验；要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；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有 兴趣兴趣和激情等和激情等。CTTGACAG5533（1）由 条单链按方式盘旋成 结构。反向平行反向
8、平行双螺旋双螺旋2135353OCH2OHH磷酸基团磷酸基团碱碱基基32HH145HH3,5-磷磷酸二酯键酸二酯键有一个游离的磷酸基团，称作5-端有一个羟基(-OH)，称作3-端 和 交替连接，构成基本骨架；磷酸磷酸(2)外侧：碱基内侧:脱氧核糖脱氧核糖(3)碱基互补配对原则两条链上的碱基通过 连接形成 ，且A只和 配对、G只和 配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作 。氢键氢键氢键氢键TC碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基对碱基对碱基对碱基对1、多样性多样性DNA分子中碱基对排列顺序多种多样；每个碱基对有4种可能性；n n个碱基对的排列顺序是个碱基对的排列顺序是4 4n n种。种。eg.1
9、00个碱基对的排列顺序是4100种2 2、特异、特异性性每种DNA有区别于其他的DNA的特定的碱基排列顺序。3、稳定性稳定性DNA分子的结构相对稳定，一般不容易改变；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。两条链间碱基互补配对的方式不变。C、G的比例越高，双螺旋结构越稳定，热稳定性越强。氢键氢键碱基对碱基对五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T、C、G三种物质：两条长链：一种螺旋：规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链氢键关系：A=T GC课堂小结课堂小结1下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是()A威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像B沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型C查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系D富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量B课堂练习2下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是()A有可能是碱基AB和相间排列，构成DNA分子的基本骨架C中特有的元素分别是P、C和ND与有关的碱基对一定是ATD课堂练习
