3.2

DNA的結構第三章

基因的本質教學目標：本節聚焦沃森和克里克是怎樣揭示DNA的雙螺旋結構的？這一研究過程給我們哪些啟示？DNA的雙螺旋結構有哪些主要特點？瑞典馬爾默旋轉塔

高190米/54層巴拿馬螺絲塔高243米莫斯科進化大廈高度255米沙特吉達鉆石塔高432米北京中關村的“生命”雕塑問題探討：一、DNA雙螺旋模型的構建沃森（左）（JamesDeweyWatson，1928）克里克（右）(FrancisHarryComptonCrick，1916—2004)沃森和克里克搭建的DNA雙螺旋結構模型課堂活動13min1.自主閱讀教材P48DNA結構模型的構建過程，完成學案的填寫：一、DNA雙螺旋模型的構建NobelPrize一、DNA雙螺旋模型的構建20世紀30年代：科學家認識到組成DNA的基本組成單位是：

；化學組成是：

、

還有

四種含氮堿基。脫氧核苷酸磷酸A、T、C、G脫氧核糖如何組成DNA的呢？一、DNA雙螺旋模型的構建羅莎琳德·埃爾西·富蘭克林（RosalindElsieFranklin，1920-1958）莫里斯·休·弗雷德里克·威爾金斯(MauriceHughFrederickWilkins，1916—2004)富蘭克林拍攝的DNA衍射圖譜DNA是螺旋結構。一、DNA雙螺旋模型的構建20世紀30年代：科學家認識到組成DNA的基本組成單位是：

；化學組成是：

、

還有

四種含氮堿基。富蘭克林和威爾金斯應用X射線衍射技術獲得了高質量的DNA衍射圖譜。

和

據此推算出

。脫氧核苷酸磷酸A、T、C、G脫氧核糖沃森克里克DNA呈螺旋結構DNA有幾條鏈呢？三螺旋雙螺旋三螺旋不符合事實（含水量、分子直徑不匹配等）磷酸和堿基誰排列在外？堿基之間怎么配對？堿基疏水，排列在內，磷酸親水排列在外。一、DNA雙螺旋模型的構建來源堿基的相對含量腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T人30.919.919.829.4牛27.922.722.127.3酵母菌31.318.717.132.9結核分枝桿菌15.134.935.414.6埃爾文·查戈夫（E.chargaf，1905-2002）A=T，C=G一、DNA雙螺旋模型的構建20世紀30年代：科學家認識到組成DNA的基本組成單位是：

；化學組成是：

、

還有

四種含氮堿基。富蘭克林和威爾金斯應用X射線衍射技術獲得了高質量的DNA衍射圖譜。

和

據此推算出

。1952年：查哥夫提供關鍵信息：在DNA中，

=

；且

=

。1953年：沃森和克里克在《Nature》上發表論文。脫氧核苷酸磷酸A、T、C、G脫氧核糖沃森克里克DNA呈螺旋結構ATCG二、DNA分子的結構DNA立體結構DNA平面結構1.DNA雙螺旋結構的主要特點如下：①DNA分子屬于

結構；②DNA分子的基本骨架是

；③一條脫氧核苷酸鏈由

連接而成；④DNA雙鏈之間由

連接；⑤堿基互補配對原則：

。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸交替排列3’,5’磷酸二酯鍵氫鍵A=TC=G練習與應用1.說出圖中①~⑩的名稱。2.哪對堿基所占比例大，DNA分子穩定性越高？3.DNA初步水解產物？徹底水解產物？4.一個DNA分子有幾個游離的磷酸？5.在雙鏈DNA分子中，一個磷酸基團連接幾個脫氧核糖？6.原核細胞“細菌”DNA分子含有幾個游離的磷酸基團？7.什么是遺傳信息？三、DNA分子的特性1.DNA分子的特性：①

性：

；②

性：

；③

性：

。穩定雙螺旋結構基本骨架堿基互補配對原則特異每個DNA分子堿基對排列順序是特定的多樣脫氧核苷酸的數量以及排列順序4n四、雙鏈DNA分子中的堿基數量關系A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈

1鏈2鏈設DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據堿基互補配對原則可知：A1＝

，T1＝

，G1＝

，C1＝

；①A1+A2=

；G1+G2=

。即雙鏈中A＝

，G＝

；A+G=

=

=

=?(A+G+T+C）規律一：雙鏈中的

；

任意兩個

堿基之和=

。T2A2C2G2T2+T1C2+C1TCT+CA+CT+G嘧啶=嘌呤不互補堿基總量的一半四、雙鏈DNA分子中的堿基數量關系A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈

1鏈2鏈

規律二：互補堿基之和在全部堿基中的比例=

。

其在每條單鏈的比例四、雙鏈DNA分子中的堿基數量關系

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈

1鏈2鏈

規律三：互補堿基之和的比

。單雙鏈中相等

規律四：非互補堿基之和的比值在兩條鏈中

，簡稱為

。互為倒數不補則倒四、雙鏈DNA分子中的堿基數量關系A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈

1鏈2鏈做題步驟：①

；②

；③

；④

。確定所求的堿基比例是占整個DNA分子/一條鏈上堿基的比例畫出DNA分子模式圖，標出已知、所求的堿基按規律求解若題中所給數據均為比例，可設堿基總數為100。四、雙鏈DNA分子中的堿基數量關系【典例1】①某雙鏈DNA分子中，G占30%，求T占多少？②某雙鏈DNA分子中，A占20%，有100個堿基對構成的DNA分子，G有多少個？③在DNA的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是？④在DNA的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是？20%602.510.40.4四、雙鏈DNA分子中的堿基數量關系【典例2】已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數的40%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的40%和15%。下列有關敘述正確的是(

)A.在它的互補鏈中，T與C之和占該鏈堿基總數的55%B.在它的互補鏈中，