DNA的結(jié)構(gòu) 高一下學(xué)期生物人教版必修2

北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑2004年雅典奧運會開幕式激光繪DNA圖第三章

基因的本質(zhì)第2節(jié)

DNA的結(jié)構(gòu)一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程任務(wù)一：自主閱讀教材P48-49，勾劃出各位科學(xué)家所做的貢獻。

A4種脫氧核苷酸TCG長鏈X射線衍射【資料1】科學(xué)家認識到DNA是由_______________脫水縮合組成的

，含有___、___、___、

四種堿基?！举Y料2】物理學(xué)家

和

利用

技術(shù)獲得了DNA衍射圖譜。翻轉(zhuǎn)180°富蘭克林威爾金斯威爾金斯富蘭克林DNA呈現(xiàn)“X”形【資料3】沃森和克里克根據(jù)DNA衍射圖譜及有關(guān)數(shù)據(jù)，推斷DNA呈

結(jié)構(gòu)；嘗試搭建了

和

結(jié)構(gòu)模型。三螺旋雙螺旋螺旋補充：認為磷酸排在內(nèi)側(cè)，含氮堿基排在外側(cè)，被否定了?！举Y料4】查哥夫發(fā)現(xiàn)，在DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系：

腺嘌呤（A）=

、鳥嘌呤（G）=

。查哥夫胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）結(jié)果發(fā)現(xiàn)：A—T堿基對與G—C堿基對具有相同的形狀和直徑，這樣組成的DNA分子具有恒定的直徑。能夠解釋A、T、G、C的數(shù)量關(guān)系。與X射線衍射照片比較時，發(fā)現(xiàn)兩者完全相符。①

在內(nèi)部，

骨架在外部②A與

配對，G與

配對③兩條鏈的方向

。T相反沃森和克里克重新構(gòu)建DNA分子結(jié)構(gòu)模型：C堿基脫氧核糖——磷酸二、DNA的結(jié)構(gòu)——基本單位脫氧（核糖）核苷酸脫氧核糖核酸1.DNA的中文名稱：2.基本單位：3.組成元素：C、H、O、N、POCH2HP1′2′3′4′5′腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)脫氧核糖磷酸基團含N堿基1.單鏈DNA內(nèi)部：脫氧核苷酸之間通過

連接；二、DNA的結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵TGCAG2.雙鏈DNA的結(jié)構(gòu)特點：外側(cè)：

和

交替連接，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。脫氧核糖磷酸堿基TGACC兩條鏈上的堿基通過

連接，形成

。堿基互補配對原則氫鍵ATGC堿基對腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）拓展：為什么是嘌呤和嘧啶形成堿基對？因為嘌呤堿基是雙環(huán)化合物，占有空間大；嘧啶堿基是單環(huán)化合物，占有空間小。嘌呤和嘧啶配對，使得DNA分子的兩條鏈的距離是固定的。TGCAG3′-端5′-端（游離磷酸基）2.雙鏈DNA的結(jié)構(gòu)特點：TGACC（游離羥基）OH5′-端3′-端兩條單鏈____

____盤旋成__

___結(jié)構(gòu)反向平行雙螺旋一條單鏈從5’-端（磷酸端）到3’-端（羥基端），另一條單鏈從3’-端到5’-端。1、一個鏈狀DNA分子含有幾個游離的磷酸基團？2.一個脫氧核糖連接幾個磷酸？3.一條鏈上相鄰的兩個堿基通過什么連接？4、為什么G-C堿基對含量高的DNA越耐高溫？5、若DNA一條鏈序列為5′-ACTGGT-3′，則互補鏈為？G與C含量越多，氫鍵越多，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。1個或2個2個脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖合作探究：DNA的結(jié)構(gòu)3′-TGACCA-5′教材P52：下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱胸腺嘧啶(T)胞嘧啶（C）鳥嘌呤(G)腺嘌呤(A)脫氧核糖磷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸堿基對氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段１.2.3.4.5.6.7.8.9.10.__12345678109GTCA1．DNA只含有4種脫氧核苷酸，為什么能夠儲存足夠量的遺傳信息？2．為什么可以利用DNA指紋來識別身份？3．DNA是如何維系它的穩(wěn)定性的？脫氧核苷酸/堿基對的數(shù)量、排列順序千變?nèi)f化每個DNA分子中堿基對的排列順序是特定的。脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)恒定，內(nèi)側(cè)堿基通過氫鍵相連，遵循互補配對原則；規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)—空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。DNA的結(jié)構(gòu)特性DNA具多樣性DNA具特異性DNA具多樣性規(guī)律1：雙鏈DNA中，A=

、G=

；

A+G=

=則A1＋A2＝

；G1＋G2＝

點撥：DNA中堿基數(shù)目的相關(guān)計算根據(jù)堿基互補配對原則，A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2T1＋T2C1＋C2TCT＋C1/2×堿基總數(shù)例1：某生物細胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，那么鳥嘌呤的分子數(shù)占____。32%即：任意兩個不互補堿基之和相等，比值為1。A+GT+C＝1已知

A1＋T1＝A2＋T2A2+T2+G2+C2A2+T2A+TA+T+G+C=規(guī)律2：互補堿基之和在單鏈及雙鏈DNA分子中的比值相等（“補則等”）例2、某DNA中A+T占整個DNA堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是

。

35%A1+T1+G1+C1A1+T1=2鏈C2+G2C+G雙鏈=1鏈C1+G1=同理：例3.一個雙鏈DNA分子中，一條鏈中A的含量為20%，另一條鏈中A的含量為10%，則在整個分子中A的含量為多少？

A=15%規(guī)律3：雙鏈DNA分子中，某種堿基的含量等于兩條互補鏈中該堿基含量和的一半，即：，（其它堿基同理）。A＝（A1＋A2）/2m1T2+G2

A2+C2=

若

，

則T1+G1=m

A1+C1規(guī)律4：非互補堿基之和的比值在兩條鏈中互為倒數(shù)（“不補則倒”）例4（1）若DNA的一條鏈中

0.4，則互補鏈中的比值是

。（2）若DNA的一條鏈中

，則互補鏈中的比值是

。=A+T

C+GA+CT+G=0.40.42.5檢測反饋1.某生物鳥嘌呤：胞嘧啶=3:1，則該生物不可能是（）A.大腸桿菌B.流感病毒C.T2噬菌體D.人體細胞2.一個DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)的46％，又知在該DNA分子的一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的28％和22％，則該DNA分子的另一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的（）A.28%、22%B．22%、28%C.23%、27%D．26%、24%D3、已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的40%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的40%和15%。下列有關(guān)敘述正確的是()A．在它的互補鏈中，T與C之和占該鏈堿基總數(shù)的55%B．在它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的20%和25%C．若該DNA分子含有1000個堿基對，則堿基之間的氫鍵數(shù)為2600個D．該DNA分子中＝(C＋G)/（A＋T）＝3/2B4．某雙鏈DNA分子