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1、DNA分子的结构分子的结构必修二第三章第二节必修二第三章第二节 1.1.、是是DNADNA分子的模型构建者。分子的模型构建者。2.2.当时，科学界对当时，科学界对DNADNA的认识是：的认识是：DNADNA是由四种是由四种 为为单位连接而成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含单位连接而成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含 有有 、四种碱基。四种碱基。3.3.沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林提供沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林提供 的的 的有关数据为基础，推算出的有关数据为基础，推算出DNADNA分子是分子是螺旋结构。螺旋结构。4.4.经过多次尝试经过多次尝试沃森和克里克最终确定：沃森和克里克
2、最终确定：骨架骨架在螺旋外部，在螺旋外部，在螺旋内部。在螺旋内部。5.5.沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要信息是：要信息是：。自主预习自主预习北京高科技园区北京高科技园区DNADNA双螺旋模型雕塑双螺旋模型雕塑 沃森和克里克沃森和克里克本节聚焦一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建二二DNADNA分子的结构特点分子的结构特点【模型建构模型建构一】一】脱氧核苷酸脱氧核苷酸【模型建构模型建构二】二】脱氧核苷酸脱氧核苷酸单单链链【模型建构模型建构三】三】脱氧核苷酸脱氧核苷酸双双链链【模型建构模型建构四】四
3、】双螺旋空间结构双螺旋空间结构一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建（画图）（画图）1 1分子分子_ _ _=_+_+=_+_+_ _.资料资料1:1:2020世纪世纪3030年代年代,科学家认识到科学家认识到:DNADNA分子的基本单位是分子的基本单位是_,_,而且而且脱氧核苷酸脱氧核苷酸1 1分子磷酸分子磷酸1 1分子脱氧核糖分子脱氧核糖 1 1分子含氮碱基分子含氮碱基一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建脱氧核苷酸脱氧核苷酸【模型建构一模型建构一】：脱氧核苷酸：脱氧核苷酸画图画图 含氮碱基含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸 1122334455A
4、 AC CT T腺嘌呤脱氧核苷酸腺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 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸G G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类一、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2 2：DNADNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建【模型建构二模型建构二】：脱氧核苷酸：脱氧核苷酸单单链链画图画图 ATGC资料资料3:3:（1 1）19511951年，英国科年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供学家威尔金斯和富兰克林提供了了
5、DNADNA的的X X射线衍射图谱。射线衍射图谱。一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建【模型建构三模型建构三】：脱氧核苷酸：脱氧核苷酸双双链链 （3 3）不久后，他们从）不久后，他们从奥地利奥地利著名生物化学家查哥夫那里得著名生物化学家查哥夫那里得到：到：A A的量的量=T=T的量，的量，G G的量的量=C=C的的量。量。反向反向 （2 2）沃森和克里克经过多次沃森和克里克经过多次尝试最终确定：磷酸尝试最终确定：磷酸脱氧核脱氧核糖骨架在螺旋外部，碱基在螺糖骨架在螺旋外部，碱基在螺旋内部。旋内部。【模型建构三模型建构三】：脱氧核苷酸：脱氧核苷酸双双链链一、一、DNADNA
6、双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建画图画图 ATGCATGC一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建【模型建构四模型建构四】：双螺旋空间结构双螺旋空间结构一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建【模型建构四模型建构四】：双螺旋双螺旋 空间结构空间结构 物理物理模型模型 脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸单链脱氧核苷酸单链脱氧核苷酸双链脱氧核苷酸双链双螺旋空间结构双螺旋空间结构 ATGC磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖1.DNA1.DNA的基本单位是？的基本单位是？DNADNA是哪些元素构成的？是哪些元素构成的？2.DNA2.DNA是由几条链构成的？它的立体结构
7、是由几条链构成的？它的立体结构是是？3.DNA3.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们位的基本骨架是由哪些物质组成的？它们位于于DNADNA的什么部位呢？的什么部位呢？4.DNA4.DNA中的碱基是如何配对的？它们位于中的碱基是如何配对的？它们位于DNADNA的的什么部位？什么部位？二二DNADNA分子的结构特点分子的结构特点根据构建的模型根据构建的模型,分小组讨论问题分小组讨论问题:脱氧核苷酸脱氧核苷酸 C H O N P反向平行的双链螺旋结构反向平行的双链螺旋结构基本骨架：磷酸脱氧核糖基本骨架：磷酸脱氧核糖 外部外部A=T G=C 碱基互补配对碱基互补配对DNA都怪我的都怪我的DNAD
8、NA和和别人的不一样，别人的不一样，以后再也不敢了以后再也不敢了DNADNA结构的结构的“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”记忆记忆:五种元素：五种元素：C C、H H、O O、N N、P P；四种碱基：四种碱基：A A、G G、C C、T T，相应的有四种脱氧核苷酸，相应的有四种脱氧核苷酸；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；二条长链：二条长链：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.某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是（）A2 2下面是下
9、面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的名称。的名称。1 12 23 34 45 56 67 78 810109 9G GT TC CA A1.1.胞嘧啶胞嘧啶2.2.腺嘌呤腺嘌呤3.3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.5.脱氧核糖脱氧核糖6.6.磷酸磷酸7.7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.8.碱基对碱基对9.9.氢键氢键10.10.一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段3 3已知已知1 1个个DNADNA分子中有分子中有18001800个碱基对，其中胞个碱基对，其中胞嘧啶有嘧啶有10001000个，这个个，这个DNADNA
10、分子中应含有的脱氧核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（苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（）A.1800A.1800个和个和800800个个 B.1800B.1800个和个和l800l800个个C.3600C.3600个和个和800800个个 D.3600D.3600个和个和36003600个个CA1 T1 C1 G1T2 A2 G2 C212A1T2，T1A2，C1G2，G1C2注意：在整个DNA分子中仍存在着 A T ，C G因为 A(A1+A2)T(T1+T2)，C(C1+C2)G(G1+G2).规律：互补碱基之和（A+T）/(C+G)的比例在整个DNA及在一条链中都相等。
11、非互补碱基之和（A+G）/(T+C)的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数。一条链中一条链中互补链中互补链中整个整个DNA分子中分子中A1+T1C1+G1 mA2+T2C2+G2A+TC+GA1+G1T1+C1 nA2+G2T2+C2A+GT+Cmm1n1双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分分子碱基总数的百分比等于其中任何一条子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中链中A+TA+T占该链碱基总数的百分比，其占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链中任何一条链A+TA+T是整个是整个DNADNA分子分子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T
12、+G+CA+T+G+CA A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1A A1 1+T+T1 1=A A2 2+T+T2 2+G+G2 2 +C+C2 2A A2 2+T+T2 2=A A1 1+T+T1 1（A+TA+T）1 12 2=A A2 2 +T+T2 2A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链（G+CG+C）1 12 2GG1 1+C+C1 1G G2 2+C+C2 2=你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。中概括出一些规律。A=T G=CA=T G=C A+G=T+C A+G=T+C 也可以写成以下形式：也可以写成以下形式：规律概括：在规律概括：在DNADNA双链中，任意两个双链中，任意两个不互补碱基之不互补碱基之和和 ，并为碱基总数的，并为碱基总数的 。A+GA+G()=T+GT+G()=50%=50%A+GA+G T+C T+C =()()()=()()()=1=1A+T+G+CA+T+G+CA+CT+GT+GA+C相等相等一半一半
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