1、分子分子的的结构结构DNADNA中文全称：中文全称：基本单位基本单位:结构简式：结构简式：DNADNA的化学组成的化学组成复习提问复习提问脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸一、一、DNA双螺旋双螺旋结构模型的构建过程结构模型的构建过程资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是分子的基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。的长链。【模型构建模型构建1】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建资料资料3：195
2、1年，英国科学家年，英国科学家(威尔金斯和威尔金斯和富兰克林富兰克林)提供了提供了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱。【模型构建模型构建2 2】DNADNA分子呈螺旋结构分子呈螺旋结构一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 M.WillkinsR.E.Franklin问题：沃森和克里克从衍射图谱中受到问题：沃森和克里克从衍射图谱中受到什么启示？什么启示？尝试多种不同的双螺旋、三螺旋结构尝试多种不同的双螺旋、三螺旋结构两条链的连接两条链的连接即即碱基是如何配对碱基是如何配对配对违反了化配对违反了化学规律学规律构建了一个磷构建了一个磷酸酸脱氧核糖在脱氧核糖在螺旋外部螺旋外部
3、，碱基，碱基在螺旋内部的在螺旋内部的双双链螺旋链螺旋，在这个，在这个模型中是相同碱模型中是相同碱基配对的。基配对的。资料资料4 4：19521952年，奥地利著名生物化学年，奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：家查哥夫研究得出：腺嘌呤（腺嘌呤（A A）的量总是等于）的量总是等于胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）的量）的量(A=T)(A=T)，鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）的量总是等于）的量总是等于胞嘧啶（胞嘧啶（C C）的量）的量(G=C)(G=C)。【模型建构模型建构4】DNADNA分子呈双螺旋结构，分子呈双螺旋结构，A A与与T T、G G与与C C配对配对一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺
4、旋结构模型的构建一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建19531953年月日，年月日，英国的英国的自然自然杂志刊杂志刊登了美国的登了美国的沃森沃森和英国和英国的的克里克克里克在英国剑桥大在英国剑桥大学合作的成果，学合作的成果，双螺旋结构的分子模型双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为这一成就后来被誉为世纪以来生物学方面世纪以来生物学方面最伟大的发现最伟大的发现，也被认，也被认为是分子生物学诞生的为是分子生物学诞生的标志标志左一：左一：威尔金斯威尔金斯左三：左三：克里克克里克左五：左五：沃森沃森年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝
5、尔生理学和医学奖获得了诺贝尔生理学和医学奖以超高分辨率扫描式电子以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片。照片。AGCTATGCAP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖APGPCPTP脱氧脱氧 核糖核糖脱氧脱氧 核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖【探究探究1】DNADNA分子双分子双螺旋结构有螺旋结构有何特点？何特点？DNA分子是由分子是由 条条链组成，链组成，盘盘旋成旋成 结构。结构。反向平行反向平行双螺旋双螺旋 2DNADNA分子双螺旋结分子双螺旋结构的主要特点构的主要特点 DNA分子是由分子是由 条条链组成，链组成，盘盘
6、旋成旋成 结构。结构。交替交替连接连接,排列在外侧，构排列在外侧，构成成 ;排排列在内侧。列在内侧。DNADNA分子双螺旋结分子双螺旋结构的主要特点构的主要特点反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基碱基2基本骨架基本骨架DNA分子是由分子是由 条条链组成，链组成，盘旋盘旋成成 结构。结构。交替交替连接连接,排列在外侧，构排列在外侧，构成成 ;排排列在内侧。列在内侧。碱基通过碱基通过 连连接成碱基对，并遵循接成碱基对，并遵循 原则原则反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基碱基氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2 2DNADNA分子双螺旋结分子双螺旋结构的
7、主要特点构的主要特点 基本骨架基本骨架 嘌呤和嘧啶之间通过嘌呤和嘧啶之间通过氢键氢键配配对，形成碱基对，且对，形成碱基对，且A A只和只和T T配对、配对、C C只和只和G G配对，这种碱基之间的一配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做一对应的关系就叫做碱基互补配碱基互补配对原则（对原则（A TA T，G CG C）。DNADNA的组成和结构可用五四三二一表示的组成和结构可用五四三二一表示五种元素：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：四种碱基：A、G、C、T，组成，组成四种脱氧四种脱氧核苷酸核苷酸三种物质：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条长链：两条反
8、向平行的脱氧核苷酸两条反向平行的脱氧核苷酸长链长链一种螺旋：一种螺旋：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构1 1下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，说出的分子结构模式图，说出图中图中1 11010的名称。的名称。【课堂检测课堂检测】12345678109GTCA1.胞嘧啶胞嘧啶 2.腺嘌呤腺嘌呤3.鸟嘌呤鸟嘌呤 4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.脱氧核糖脱氧核糖6.磷酸磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对碱基对9.氢键氢键10.一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链的片段的片段2 2、关于关于DNA的双螺旋结构的描述有误的是的双螺旋结构的描述有误的是 A、DNA分子是以分子是以4种脱氧核苷
9、酸为单位连接种脱氧核苷酸为单位连接 成的生物大分子成的生物大分子 B、磷酸、磷酸脱氧核糖交替连接在外侧构成基脱氧核糖交替连接在外侧构成基 本骨架本骨架 C、碱基对之间通过氢键相连排在双螺旋内部、碱基对之间通过氢键相连排在双螺旋内部 D、两条链反向平行且游离的磷酸基团在相同、两条链反向平行且游离的磷酸基团在相同 的一端的一端D【课堂检测课堂检测】3 3、下面关于、下面关于DNADNA分子结构的叙述不正确的是分子结构的叙述不正确的是A A通常每个通常每个DNADNA分子都含有四种脱氧核苷酸分子都含有四种脱氧核苷酸B B每个每个DNADNA分子中分子中碱基数碱基数=磷酸数磷酸数=脱氧核糖数脱氧核糖数
10、C C每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D D一段双链一段双链DNADNA分子中的，如果有分子中的，如果有4040个腺嘌呤个腺嘌呤,就一定同时含有就一定同时含有4040个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶C【课堂检测课堂检测】三、三、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1.1.多样性：多样性：碱基的碱基的数目、比例和排列顺序数目、比例和排列顺序不同不同，构成构成了了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个个碱基对，碱基对有：碱基对，碱基对有：ATAT、TATA、GCGC、
11、CGCG。请同学们计算请同学们计算DNADNA分子有多少种？分子有多少种？4 4 种种400040002.2.特异性特异性每种生物的每种生物的DNADNA分子都有特定的碱基（对）分子都有特定的碱基（对）排列顺序。排列顺序。3.3.稳定性稳定性具有规则的双螺旋结构具有规则的双螺旋结构4 4碱基对数碱基对数种种下列关于下列关于DNADNA结构的说法，结构的说法，不正确不正确的是的是A ADNADNA分子中分子中G G与与C C碱基对越多，碱基对越多，DNADNA分子结构越稳定分子结构越稳定B B碱基排列顺序千变万化，构成了碱基排列顺序千变万化，构成了DNADNA分子的多样性分子的多样性C C生物体
12、所有生物体所有DNADNA分子的碱基对排列顺序是相同的分子的碱基对排列顺序是相同的D DDNADNA分子结构相对稳定的重要原因之一是碱基互补分子结构相对稳定的重要原因之一是碱基互补 配对原则保证配对原则保证DNADNA复制准确进行复制准确进行【课堂检测课堂检测】C整个整个DNADNA分子中分子中:A=T,G=CA=T,G=C规律一规律一:规律二规律二:DNADNA分子的两条单链中分子的两条单链中,A A1 1=T=T2 2,T T1 1=A=A2 2,C C1 1=G=G2 2,G G1 1=C=C2 2.A 1 1T 2T 1 1A2G 1 1C 2C 1 1G 212四、四、DNADNA分
13、子中碱基的计算规律分子中碱基的计算规律双链双链DNA分子中，两互补碱基相等；分子中，两互补碱基相等；任意两任意两个不互补碱基之和恒等个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的，各占碱基总数的50%，且不互补碱基之和的比值等于且不互补碱基之和的比值等于1。(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2A=T，C=G A+G=T+C=A+C=T+G=50%四、四、DNADNA分子中碱基的计算规律分子中碱基的计算规律A 1 1T 2T 1 1A2G 1 1C 2C 1 1G 2双链双链DNA分子中，互补的两条
14、链中分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为互为倒数倒数。即。即两不互补碱基两不互补碱基之和之和的比值等于另一互补链中这一的比值等于另一互补链中这一 比值的比值的倒数倒数。1bA 2+G 2T 2+C2=T 1+C1=bA1+G 1A+GT+C=1双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中任等于其中任何一条链的何一条链的A+T/G+C。即即两互补碱基两互补碱基之和之和的比值等于另一互补链中这一的比值等于另一互补链中这一 比值。比值。A+TG+CA 2+T 2G 2+C 2A 1 1+T1G 1 1+C1 1=a=a=aA 1 1T 2T 1 1A2G 1 1C 2C 1 1G 2在在DN
15、ADNA分子中一条链中分子中一条链中A+TA+T的和占该链碱基比的和占该链碱基比率等于另一条链中率等于另一条链中A+TA+T的和占该链碱基比率，的和占该链碱基比率，还等于双链还等于双链DNADNA分子中分子中A+TA+T的和占整个的和占整个DNADNA分子分子的碱基比率。的碱基比率。A 1 1T 2T 1 1A2G 1 1C 2C 1 1G 2A+TA+T+G+C=A 2+T 2+G 2+C 2A 2+T 2=A 1+T 1+G 1+C 1A 1+T 1=m%m%m%不同生物的不同生物的DNADNA分子中，其互补配对的碱基之和分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物的比值不同，代
16、表了每种生物DNADNA分子的分子的特异性特异性。（A+C）/（T+G）=1不能不能反映种间差异。反映种间差异。（A+T）/（C+G）不同生物一般不同，）不同生物一般不同，反映种间差异反映种间差异。解题方法解题方法:1.画图最直观画图最直观2.实施等量代换实施等量代换3.注意用脚码标注注意用脚码标注4.注意区分已知条件属于上述哪种情况注意区分已知条件属于上述哪种情况5.规律很多规律很多,不必硬记不必硬记,重在掌握解题方法重在掌握解题方法1 1、某双链、某双链DNADNA分子的碱基中，鸟嘌呤占分子的碱基中，鸟嘌呤占30%30%，则胸腺嘧啶为则胸腺嘧啶为_2 2、一个、一个DNADNA分子的碱基中
17、，腺嘌呤占分子的碱基中，腺嘌呤占20%20%，那么，那么在含有在含有100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子中，胞嘧啶应是分子中，胞嘧啶应是_ _ _3 3、DNADNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求求整个整个DNADNA分子中分子中G=_G=_ 20%200*30%=60个个29%4 4、（、（20002000上海）由上海）由120120个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达的遗传信息，其种类数最多可达 （）A
18、A、4 4120 120 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4C C5.5.已知在已知在DNADNA分子中的一条单链分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=mA+G)/(T+C)=m 时时,求求:(1)(1)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?1/m(2)(2)这个比例关系在整个分子中又是多少这个比例关系在整个分子中又是多少?1(3)(3)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?n(4)(4)这个比例在整个这个比例在整个DNADNA分子中又是多少分子中又是多少?n6:6:从某生物组织中提取从某生物组织中提取DNADNA进行分析进行分析,其四种碱基数的比例其四种碱基数的比例 是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,46%,又知又知DNADNA的的 一条链一条链(H H链链)所含的碱基中所含的碱基中28%28%是腺嘌呤是腺嘌呤,问与问与H H链相对应链相对应 的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()()、26%26%、24%24%、14%14%、11%11%A当在一单链中当在一单链中,如果如果(A+T)/(G+C)=nA+T)/(G+C)=n 时时,求求:
