新-DNA分子的結(jié)構(gòu)

2004年印尼大海嘯后的現(xiàn)場(chǎng)

第2節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)1’2’3’4’含氮堿基脫氧核糖磷酸5’一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建課堂活動(dòng):畫出一個(gè)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(yè)，思考并討論下列問(wèn)題1、沃森和克里克在構(gòu)建DNA模型過(guò)程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和成果？2、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)哪些錯(cuò)誤？他們是如何對(duì)待和糾正這些錯(cuò)誤的？3、通過(guò)閱讀沃森和克里克構(gòu)建DNA模型的故事，給你帶來(lái)什么啟示？DNA衍射圖譜

英國(guó)物理化學(xué)家富蘭克林和同事生物物理學(xué)家威爾金斯在1951年率先采用X射線衍射技術(shù)拍攝到DＮＡ晶體照片（英，R.E.Franklin,1920－1958）X衍射技術(shù)是用X光透過(guò)物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個(gè)方法可以用來(lái)推測(cè)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(wèn)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(jié)構(gòu)DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)

兩條鏈中的堿基是排在外側(cè)，還是在內(nèi)側(cè)？嘗試多種不同的雙螺旋結(jié)構(gòu)

模型構(gòu)建中最大的問(wèn)題——兩條鏈的連接——即堿基是如何配對(duì)的。

查哥夫（E.Chargaff,1905--）奧地利著名生物化學(xué)家.測(cè)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(zhì)的量相等，且G與C的物質(zhì)的量相等。有化學(xué)家指出：A與A配對(duì)，T與T配對(duì)違反了化學(xué)規(guī)律化學(xué)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(guó)的《自然》雜志刊登了美國(guó)的沃森和英國(guó)的克里克在英國(guó)劍橋大學(xué)合作的成果，ＤＮＡ雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型，這一成就后來(lái)被譽(yù)為２０世紀(jì)以來(lái)生物學(xué)方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，也被認(rèn)為是分子生物學(xué)誕生的標(biāo)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(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)．思考與討論21、DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？2、DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)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(duì)的？它們位于DNA的什么部位？DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)DNA分子是由

條鏈組成，

盤旋成

結(jié)構(gòu)。

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過(guò)

連接成堿基對(duì)，并遵循

原則。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)22.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)（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(jié)構(gòu)CTTGACAGDNA平面結(jié)構(gòu)5’5’3’3’4123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44構(gòu)成方式磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵AAATTTGGGGCCCATCDNA平面結(jié)構(gòu)磷酸、脫氧核糖交替連接——構(gòu)成基本骨架；（2）.外側(cè)：堿基；內(nèi)側(cè):AGCT氫鍵ATGC⑶堿基互補(bǔ)配對(duì)原則磷酸二酯鍵脫氧核苷酸堿基對(duì)思考：在一個(gè)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(xué)組成單位雙螺旋結(jié)構(gòu)基本單位——脫氧核苷酸種類：四種主要特點(diǎn)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成。②外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。③DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)?！狝—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—DNA的結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建小結(jié)返回

(堿基互補(bǔ)配對(duì)原則)【課堂反饋】

1．下面是DNA的分子的結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)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(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)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(jié)果中總結(jié)出什么規(guī)律嗎？成倒數(shù)關(guān)系比值相等堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用規(guī)律設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)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(gè)DNA分子中有4000個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有2200個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)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(gè)和900個(gè) B．4000個(gè)和l800個(gè)

C．8000個(gè)和1800個(gè)

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

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

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)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(bǔ)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(gè)DNA的n%，G+C=整個(gè)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(gè)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(gè)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(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)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(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基