1、第三章 基因本质,第2节 DNA分子结构,1.DNA分子的平面结构和空间结构； 2.概述DNA分子结构特点； 3.碱基互补配对原则； 4.对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算；,先带领学生进行脱氧核苷酸的复习，然后引导学生进行脱氧核苷酸模型、脱氧核苷酸连模型，DNA分子结构模型的构建，最后根据构建的模型总结DNA分子结构特点。 突出重点的方法：设计问题串的形式：如“DNA是双螺旋还是三螺旋？” “碱基排列在螺旋内侧还是外侧？”“碱基对如何连接起来？”，进行不断地质疑和解疑；在“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动中，通过讨论和交流，建构以“基本单位脱氧核苷酸长链平面脱氧核苷酸双链立体双螺旋结
2、构”的知识链，完成对DNA分子双螺旋结构的初步认识。如何有效地组织开展模型建构的活动是本节课的教学难点。突破该难点的方法拟采用课件动态的分步演示、教师恰当的示范、启发和引导、并注意直观教具（DNA分子双螺旋结构模型）的使用，帮助学生顺利完成该活动的基本内容。对于碱基互补配对本节课通过将DNA分子双链划出来，然后将上面的碱基分别命名为A1G1C1T1，A2G2C2T2的方法将两条链区分开，一点点引导学生自己推算出碱基互补配对的原则。这种方法对于所有的碱基互补配对原则都适用，有的老师把这种方法称为万能法则。,DNA分子结构的探索过程,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱
3、氧核苷酸,脱氧核苷酸的种类,DNA模型建构,代表磷酸,D,代表脱氧核糖,代表4种碱基,代表连接各组分的化学键,【模型建构1】: 脱氧核苷酸,P,OH,HO,H2O,OH,OH,磷酸二酯键,脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸链,H,【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链,DNA模型建构,比较各自制作的脱氧核苷酸链的模型，长链中碱基的排列顺序有什么差异？,比一比,DNA分子具有多样性,沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构。,富兰克林,DNA衍射图谱,威尔金斯,脱氧核苷酸链如何形成具有独特双螺旋结构的DNA,沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林
4、提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构。,富兰克林,DNA衍射图谱,威尔金斯,脱氧核苷酸链如何形成具有独特双螺旋结构的DNA,思考： DNA分子是三螺旋还是双螺旋结构？,脱氧核苷酸链如何形成具有独特双螺旋结构的DNA,思考：,DNA分子的两条链是如何排列的？,推测一,推测二,推测三,两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？,思考：,DNA双链-反向平行,连接两条链的碱基如何配对?,思考：,原因：1、嘌呤碱是双环化合物，占有空间大； 2、嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。,DNA双螺旋结构模型的探索,这给了我们什么启示？,1952年查哥夫定量分析DNA分子的碱基组成，发现腺
5、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碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径，能够解释A,T,G,C的数量关系，同时也能解释DNA的复制。,A=T , G=C,碱基对,另一碱基对,嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。,A,T,G,C,氢键,【模型建构4】 DNA双螺旋结构,3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？,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？,1、DNA是由
6、几条链构成的？它具有怎样的立体结构？,总结DNA分子的结构特点,DNA分子的特性：,多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。,一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。,特异性：每个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的。,不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。,遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。,DNA分子的结构 小结,基本组成单位：四种脱氧核苷酸,一分子含氮碱基,一分子脱氧核糖,一分子磷酸,空间结构,规则的双螺旋结构,两条脱氧核苷酸长链 反向,外侧：骨架 内侧：碱基,氢键,碱基互补配对原则,分子结构的多样性和特
7、异性,五种元素，三种物质，四种基本单位， 两条脱氧核苷酸链，一种双螺旋结构,下面是DNA的分子结构模式图，说出图中110的名称。,1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶 5. 脱氧核糖 6. 磷酸 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的 片段,（1）图中脱氧核苷酸的数量是_个， 碱基对有_对。 （2）在双链DNA分子中，嘌呤与嘧啶 之间的数量关系可表示为 _。 （3）如图表示两个脱氧核苷酸之间 靠氢键相连，其中正确的是( ) （4）已知G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中，碱基对为n，A有m个，则氢键数为_。,8
8、,4,嘌呤数=嘧啶数(A+G=T+C),B,3n-m,（7）右侧DNA分子彻底水解得到的产物是 ( ) A.脱氧核糖、核糖和磷酸 B.脱氧核糖、碱基和磷酸 C.核糖、碱基和磷酸 D.核糖核苷酸、碱基和磷酸 （8）DNA中的遗传信息是指_ （9）基因D与d的根本区别是 ( ) A.基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状 B.基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同 C.4种脱氧核苷酸的排列顺序不同 D.在染色体上的位置不同,（5）DNA的空间结构是_结构。,双螺旋,碱基对的排列顺序（脱氧核苷酸的排列顺序）,（6）从图中可知，每个脱氧核糖连接着 _个磷酸。,2,B,C,水解的产物呢？,图中1为D
9、NA分子片段的一条链，2为碱基对，3为氢键，4为一个脱氧核苷酸。 由图分析，可以看出：,(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。,(3)和 之间的化学键为磷酸二酯键，用限制酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接，还可用DNA聚合酶连接。 (4)和之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有两个氢键，G与C之间有3个氢键。 (5)每个脱氧核糖连接着2个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接相连。 (6)若碱基对为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个， 则氢键数为3nm。,双链DNA分子中：,A=T， G=C,两个互补碱基相等, A+G=T+C =A+C=T+G= 50%,任意两
10、个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50.,( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G) =(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1,不互补碱基之和的比值等于1,1.在一条双链DNA分子中，腺嘌呤占35%， 它所含的胞嘧啶应占（ ） A.15% B.30% C.35% D.70%,2.在双链DNA中有鸟嘌呤P个，占全部碱 基的比例为N / M （M2N），则该DNA 分子中腺嘌呤的数目是（ ） A.P B.（PM / N） + P C.（PM / 2N）P D.PM / 2N,A,C,双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,在DNA分子中一条链中
11、A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。,3.某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？,30%,两条链中A+G/T+C互为倒数。 即两不互补碱基之和的比值等于 另一互补链中这一 比值的倒数.,4.在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？ 5.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4， 上述比例在其互补链和整个DNA分子中 分别是多少？,2.5 1,0.4 0.4,方法一： 设DNA分子共含100个碱基 根
12、据题意G占整个DNA分子碱基的27%,一条链 上的A占这条碱基18% 则G100 27%27，一条链上的A=5018%9. 在整个DNA分子中G=C 这个DNA分子中C27，则A+T100-（G+C）46 A=T 整个DNA分子中，A=T1/24623 一条链上的A=9， 则另一条链上有A23914 占该链比例为14/50100%28%,6. 已知一条DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,，并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%，则另一条链上的A的比例是多少？,方法二： 根据题意G占整个DNA分子碱基的27% DNA双链中G=C C占整个DNA分子碱基的27%,A+T占DNA分子碱基的46% A=T A占DNA分子碱基的23% 根据题意一条链上的A占这条碱基的18%，则该链上A占总碱基的9% 另一条链上A占总碱基的23%9%=14%,则占该链碱基的28%,2已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ ） A1800个和800个 B1800个和l800个 C3600个和800个 D3600个和3600个,C,A+T+G+C,A+T+G+C,A+C,T+G,T+G,A+C,相等,一半,
