新-DNA分子的結構

2004年印尼大海嘯后的現(xiàn)場

第2節(jié)DNA的分子結構1’2’3’4’含氮堿基脫氧核糖磷酸5’一、DNA雙螺旋結構模型的構建課堂活動:畫出一個脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸二、脫氧核苷酸的種類A腺嘌呤脫氧核苷酸GCT閱讀課本47-48頁，思考并討論下列問題1、沃森和克里克在構建DNA模型過程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗和成果？2、沃森和克里克在構建模型的過程中，出現(xiàn)過哪些錯誤？他們是如何對待和糾正這些錯誤的？3、通過閱讀沃森和克里克構建DNA模型的故事，給你帶來什么啟示？DNA衍射圖譜

英國物理化學家富蘭克林和同事生物物理學家威爾金斯在1951年率先采用X射線衍射技術拍攝到DＮＡ晶體照片（英，R.E.Franklin,1920－1958）X衍射技術是用X光透過物質的結晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術。這個方法可以用來推測晶體的分子排列。DNA的X射線衍射圖富蘭克林拍攝的DNA的X射線衍射圖問題：沃森和克里克從衍射圖譜中受到什么啟示？DNA分子呈螺旋結構DNA分子呈雙螺旋結構

兩條鏈中的堿基是排在外側，還是在內側？嘗試多種不同的雙螺旋結構

模型構建中最大的問題——兩條鏈的連接——即堿基是如何配對的。

查哥夫（E.Chargaff,1905--）奧地利著名生物化學家.測定多種生物DNA中堿基的含量。提出了查哥夫（Chargaff）法則，即T與A物質的量相等，且G與C的物質的量相等。有化學家指出：A與A配對，T與T配對違反了化學規(guī)律化學家的幫助ACGT腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶

胸腺嘧啶

1953年４月２５日，英國的《自然》雜志刊登了美國的沃森和英國的克里克在英國劍橋大學合作的成果，ＤＮＡ雙螺旋結構的分子模型，這一成就后來被譽為２０世紀以來生物學方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，也被認為是分子生物學誕生的標志．１９６２年，沃森、克里克和威爾金斯三人共同獲得了諾貝爾生理學和醫(yī)學獎．思考與討論21、DNA是由幾條鏈構成的？它具有怎樣的立體結構？2、DNA的基本骨架是由哪些物質組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？3、DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？DNA分子結構的主要特點DNA分子是由

條鏈組成，

盤旋成

結構。

交替連接，排列在外側，構成基本骨架；

排列在內側。堿基通過

連接成堿基對，并遵循

原則。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵堿基互補配對22.DNA雙螺旋結構（1）DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構CTTGACAGDNA平面結構5’5’3’3’4123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44構成方式磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵AAATTTGGGGCCCATCDNA平面結構磷酸、脫氧核糖交替連接——構成基本骨架；（2）.外側：堿基；內側:AGCT氫鍵ATGC⑶堿基互補配對原則磷酸二酯鍵脫氧核苷酸堿基對思考：在一個DNA分子中，那些堿基比例較高，則該DNA分子就比較穩(wěn)定？化學組成單位雙螺旋結構基本單位——脫氧核苷酸種類：四種主要特點堿基互補配對原則：①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。②外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架，堿基排列在內側。③DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對?！狝—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—DNA的結構DNA雙螺旋結構的構建小結返回

(堿基互補配對原則)【課堂反饋】

1．下面是DNA的分子的結構模式圖，說出圖中1－10的名稱。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段堿基互補配對原則應用規(guī)律思考X鏈10A—30G—30C--20TY鏈？T—？C—？G--？A？

X鏈（A+G）/（T+C）=？？Y鏈（A+G）/（T+C）=？？DNA中（A+G）/（T+C）=？？X鏈（A+T）/（G+C）=？？Y鏈（A+T）/（G+C）=？？DNA中（A+T）/（G+C）=？103030204/55/411/21/21/2你能從上述結果中總結出什么規(guī)律嗎？成倒數(shù)關系比值相等堿基互補配對原則應用規(guī)律設DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知：A1=T2

，A2=T1，G1=C2

，

G2=C1。則在DNA雙鏈中：A=T，G=C可引申為：①嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A+G=T+C即A+G/T+C=1A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈例題1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？27%例2．已知1個DNA分子中有4000個堿基對，其中胞嘧啶有2200個，這個DNA分子中應含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（）

A．4000個和900個 B．4000個和l800個

C．8000個和1800個

D．8000個和3600個C③雙鏈DNA分子中，互補的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。（不互補的堿基之和的比值）A1+G1T1+C1=aT2+C2A2

+G2=1/a例題3、在DNA的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？2.51;A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈堿基互補配對原則應用②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。(互補堿基之和的比值)A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==即，若：A+T=整個DNA的n%，G+C=整個DNA的m%則：A1+T1=1鏈的n%，G1+C1=1鏈的m%A2+T2=2鏈的n%，G2+C2=2鏈的m%例題2、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。24%A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈例4：某雙鏈DNA分子中，A占整個DNA堿基總數(shù)的27%，其中一條鏈上A占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上A占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。

4、一種堿基在兩條鏈中所占的比例等于這種堿基在每條單鏈中所占的比例之和的一半32%3.拓展題 你能根據(jù)堿基互補配對原則，推導出相關的數(shù)學公式嗎？推導后，嘗試進一步總結這些公式，從中概括出一些規(guī)律。 ∵A=TG=C∴A+G=T+C∴

也可以寫成以下形式：規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個不互補堿基之和

，并為堿基