1、第第3 3章章 基因的本质基因的本质第第2 2节节 DNADNA分子的结构分子的结构人教版必修2北京中关村北京中关村DNA双螺旋结构双螺旋结构“生命生命”雕塑，如今已被看作中关村的标志，雕塑，如今已被看作中关村的标志，受到各界好评。受到各界好评。雅典奥运会开幕式经典场景雅典奥运会开幕式经典场景 1 1年年富兰克林富兰克林（ranklinranklin) )等采用射线衍射技术拍摄到结构等采用射线衍射技术拍摄到结构的照片。确认为螺旋结构，并且是的照片。确认为螺旋结构，并且是由不止一条链所构成的。由不止一条链所构成的。DNADNA的的X X射线衍射图射线衍射图2 2年查戈夫（年查戈夫（E.Charg
2、affE.Chargaff) )定量分析分定量分析分子的碱基组成，发现腺嘌呤（）的量总是等于胸子的碱基组成，发现腺嘌呤（）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量。嘧啶（）的量。年美国科学家年美国科学家沃森沃森（atsonatson) )和英和英国科学家国科学家克里克克里克（rickrick) )提出分子的提出分子的双双螺旋结构模型螺旋结构模型。二、二、DNADNA分子的结构分子的结构、DNADNA的化学组成的化学组成脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸C C 、H H、 O O 、N N 、P P脱氧核苷酸脱氧核苷
3、酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸复习提问复习提问DNADNA全称是；全称是；DNADNA的的基本组成基本组成元素是元素是；组成；组成DNADNA的基的基本单位是。本单位是。(1)DNA(1)DNA(1)DNA(1)DNA的基本单位的基本单位的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤（A）（G）胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶（T）（C）脱氧核苷酸的组成成分:组成脱氧核苷酸的含氮碱基：组成脱氧核苷酸的含氮碱基：复习提问复习提问鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱
4、氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸AGCT(2)脱氧核苷酸的种类：脱氧核苷酸的种类：(3)多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链(4)二条脱氧核苷酸链组成一个分子二条脱氧核苷酸链组成一个分子AAAAGGCCCCAAT TT TGGGGT TCC磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基含氮碱基含氮碱基AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCCDNADNA平面结构平面结构两条链的关系？两条
5、链的关系？2.2.D DN NA A的的结结构构AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCCDNADNA平面结构平面结构磷酸、脱氧核糖交替磷酸、脱氧核糖交替连接连接 构成基本构成基本骨架骨架 “扶手扶手” 外侧：外侧：AAAAAAGGGGCCCCAADNADNA平面结构平面结构T TT TT TGGGGCCT TCC碱基对碱基对碱基碱基 “ “阶梯阶梯”内侧内侧: :2 2条链上的碱基通条链上的碱基通过过_连接成碱基对连接成碱基对碱基互补配对原则A与与T配对；配对； GG与与与与C C配对配对配对配对A = T / G C？氢键氢键T TT TGGCCCCT TGG
6、T T由由2 2条链按条链按反向平行反向平行方式盘绕成方式盘绕成双螺旋双螺旋结构；结构；DNA的结构和组成可用五四三二的结构和组成可用五四三二一表示分别表示的是什么？一表示分别表示的是什么？五五种元素：种元素：C、H、O、N、P四四种碱基：种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱，相应的有四种脱氧核苷酸氧核苷酸三三种物质：种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两两条长链：条长链： 两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链一一种螺旋：种螺旋： 规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构三、三、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1.1.多样性：多样性：碱基对的排列顺序的千变
7、万化，碱基对的排列顺序的千变万化， 构成了构成了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个碱基对，个碱基对，碱基对有：碱基对有：ATAT、TATA、GCGC、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.特异性特异性碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。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化学组成化学组成的双的双螺旋结构螺旋结构基本单位基本单位
8、脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类种类： 四种四种 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA分子的特性：稳定性、多样性和特异性分子的特性：稳定性、多样性和特异性由两条由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而的脱氧核苷酸长链盘旋而成。成。外侧由外侧由脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸交替连接构成交替连接构成基本基本骨架骨架 ，碱基碱基排列在排列在内侧内侧。DNA分子两条链上的碱基通过分子两条链上的碱基通过氢键氢键连接成连接成碱基对。碱基对。四、有关四、有关DNADNA中的碱基计算中的碱基计算 规律总结规律总结1、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； 任意两个不互补碱基之和恒等，各占
9、任意两个不互补碱基之和恒等，各占 碱基总数的碱基总数的50%,且不互补碱基之和且不互补碱基之和 的比值等于的比值等于1( A+G)/(T+C)=1A=T， G=C A+G=T+C = 50%A+TG+CA2 +T2G2 +C2A1+T1G1+C1=a=a2、双链、双链DNA分子中分子中A+T/G+C 等于其中任何一条链的等于其中任何一条链的 A+T/G+C。A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链双链双链=a3 3、双链双链DNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中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
10、互补链中这一 比值的倒数比值的倒数.1bA2+G2T2+C2=4 4、双链双链DNA分子中，分子中，A+T占整个占整个DNA分子碱基分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该占该链碱基总数的百分比。链碱基总数的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链双链双链A2 +T2 +G2 +C2A2 +T2=A1 +T1 +G1 +C1A1 +T1=c%c%c%T1+C1=b A1+G11 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，则 胸腺嘧啶为胸腺嘧啶为_2 2、一个、一
11、个DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤占分子的碱基中，腺嘌呤占20%20%，那么在含有，那么在含有 100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子中，胞嘧啶分子中，胞嘧啶 应是应是_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%，求整个求整个 DNADNA分子中分子中G= _G= _ 20% 60个个29%4 4、 由由120120个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片段，可因其碱基对组分子片段，可因其碱基对组 成和序列的不同而携成和序列的不同而携 带不同的遗传信息，其种类带不同的遗传信息，其种类 数最多可达数最多可达 （ ） A A、4
12、 4120 120 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4C C练习练习5 5、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中，其中一条链上一条链上G G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。求另一条链上。求另一条链上G G占其所在链碱占其所在链碱基总数的百分含量。基总数的百分含量。解析一：解析一：设设DNADNA分子碱基总数为分子碱基总数为100100.已知：已知：A+T=54A+T=54，则则G+C=46G+C=46所以，所以，G G1 1+C+C 1 1 =G =G 2 2 +C +C 2 2 =23 =23已知：已知：G G 1 1 = =10022%=1112所以所以, C 2=G 1=11则则: G 2=2311=12G 2A 2 +T 2 +G 2 +C 2=1212100= 24%解析二解析二:已知已知A+T总总= 54%,则则= 46%G+C总总所以所以G1+C 11/2总总= 46%.已知已知1/2总总G 1= 22%所以所以1/2总总C 1= 46%22%= 24%因为因为 G2=C1所以所以1/2总总G 2= 24%24%24%
