第2节 DNA分子结构
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第3单元 第1章 第2节 DNA的分子结构
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3．脱氧核糖核苷酸种类 脱氧核糖核苷酸的含氮碱基有四种，分别是： 腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、 胸腺嘧啶(T) 和 胞嘧啶(C) 。因此脱氧核糖核苷酸也有 四 种。 二、DNA双螺旋结构 1．提出者： 沃森和克里克 。 2．结构特点 (1)由两条脱氧核糖核苷酸 长链，按反向平行方式向右盘绕成双螺旋结构。
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(2)结构
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3．DNA分子的特点 (1)稳定性：DNA分子呈现 右手双螺旋结构 。 (2)多样性：碱基对的 排列方法 在理论上几乎是无限的。 (3)特异性：碱基对的 特定排列顺序 构成了DNA分子的特异性。
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[合作探讨] 探讨1：一分子DNA中，脱氧核糖核苷酸的数量与含氮碱基的数量是否相 等？ 提示：相等，因一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一 分子含氮碱基组成。 探讨2：DNA彻底水解会得到几种物质？
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(1)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，各在两条链的其中一端。 (2)氢键数目计算：A与T间可构成2个氢键，G与C间可形成3个氢键，故G—C 对比例越大的DNA分子，其氢键数目越多，DNA分子越稳定。 (3)氢键：可用解旋酶和加热法将其断裂。
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3．DNA分子中碱基计算常用规律
A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。 规律4：一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA
分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即
A1＋T1 A1＋T1＋G1＋C1
高中生物 第四章 遗传的分子基础 第2节 DNA的结构和DN
“DNA分子的结构和复制”知识归纳1. DNA分子的结构（1）元素组成：C、H、O、N、P等。
（2）基本单位：脱氧核苷酸（4种）。
（3）空间结构：规则的双螺旋结构：①由两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成；②外侧的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，碱基排列在内侧；③两条长链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则形成碱基对（A－T，G－C）。
（4）结构特点：稳定性、多样性、特异性。
2. DNA与RNA的比较3. DNA分子的复制（1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
（2）时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）场所：主要在细胞核中，其次是在线粒体、叶绿体、原核生物的拟核和质粒中。
（4）条件：模板、原料、能量、酶、一定的温度和适宜的pH等。
（5）复制的“精确性”：DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则。
（6）复制的“差错性”：受外界各种因素的影响，也可能发生差错，这是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。
（7）过程：解旋→合成→延伸和盘绕。
（8）特点：边解旋边复制；半保留复制。
（9）意义：使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持遗传信息的连续性；由于复制发生差错而出现基因突变，从而为生物进化提供选择材料。
4. 转录、翻译和DNA复制的区别5. 有关计算规律（1）DNA分子复制的计算已知某一条全部N原子被标记的DNA分子（0代），转移到含的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：（2）蛋白质合成时的计算在蛋白质的合成过程中，以DNA分子两条链中的一条链为模板合成一条信使RNA链，因此，DNA中的碱基数是RNA碱基数的两倍。
翻译时，信使RNA每三个碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为：信使RNA3n个碱基数即一条肽链中的氨基酸数：mRNA上的碱基数：DNA上的碱基数＝1：3：6。
第3章 基因的本质 第 2 节 DNA 分子的结构
第 2 节 DNA 分子的结构学习目标定位：1、描述DNA 双螺旋结构模型的构建过程；2、概率DNA 分子结构的主要特点；3、制作DNA 双螺旋结构模型 探究主题 DNA 双螺旋结构模型的构建 【自主学习】1、 构建者：2、 构建过程【合作探究】1 ．结合教材 P47 — P48 的资料，分析并思考：( l ）沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？( 2 ）沃森和克里克在构建模型的过程中出现过哪些错误？讨论交流他们是如何对待和纠正这些错误的？2 ．沃森和克里克默契配合，发现了 DNA 双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。
他们的这种工作方式给予你哪些启示？探究主题 DNA 分子的结构2、DNA 分子双螺旋结构的特点 （1）由 脱氧核苷酸链按照 方式盘旋成双螺旋结构。
（2）由 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。
（3）碱基互补配对原则： 与T （胸腺嘧啶）配对；G （鸟嘌呤）一定与 配对。
【 合作探究 】1 ．思考在整个双链 DNA 分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在 DNA 分子一条单链1、DNA 的结构层次基本组成元素： 等↓基本组成物质：磷酸、 、含氮碱基↓基本组成单位： （4种）↓DNA 单链：脱氧核苷酸链↓两条DNA 双链：DNA 结构中呢？2 ．仔细分析DNA 分子的双螺旋结构，你认为两条长度相同的双链DNA 分子，其结构上的差异体现在哪里？3 ．试总结DNA 分子结构稳定性的原因。
4 ．认真观察教材P49 图3—11 DNA 分子的平面结构图，你认为DNA 分子同一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同？典型例题导学【例1】如图为DNA 分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。
请据图回答：（1）从主链上看，两条链平行；从建基关系看，两条单链（2）和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。
（3）图中有种碱基，种碱基对。
高中物理第3章 第2节 DNA的结构
基是A、U、G、C。
()
3．在DNA分子中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。 ( )
第2节 DNA的结构
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必备知识·聚焦概念 关键能力·突破重难 应用创新·提升素养 课堂检测·巩固素能 课后素养落实
4．双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。 ( )
5．制作一个含有n个A—T碱基对，m个G—C碱基对的长链，
①单链中：相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”
连接。
②双链间：相邻碱基通过氢键相连。
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必备知识·聚焦概念 关键能力·突破重难 应用创新·提升素养 课堂检测·巩固素能 课后素养落实
(3)化学键 ①氢键：连接互补链中配对的碱基。 ②磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和 磷酸。
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判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配
对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。 ( )
2．组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱
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必备知识·聚焦概念 关键能力·突破重难 应用创新·提升素养 课堂检测·巩固素能 课后素养落实
DNA分子中碱基数量的计算 1．碱基互补配对原则 A－T，G－C，如图所示。
第2节 DNA的结构
1
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(新课)第2节 DNA分子的结构
【课堂反馈】
4．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10 的名称。
10
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
8
G
1
T
2
C
9
3
A
4 7
5
6
DNA中碱基计算的一般规律
A
T
T
A
T
A
C
G
A
T
G
C
T
A
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。
2、DNA分子结构的主要特点
反向平行 （1）DNA分子是有 2 条链组成， 盘 旋成 双螺旋 结构。
（2 碱基对 排列在内侧。 （3）碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵 循 碱基互补配对 原则。
3、DNA分子的特性：
①稳定性： ＤＮＡ中的脱氧核糖和磷酸交替连接的 方式不变，两条链间碱基互补配对的原 则不变。（即结构的稳定性） ②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。
③特异性： 特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。
脱氧 核糖
G
腺嘌呤脱氧核苷酸
磷酸 磷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
脱氧 核糖
C
脱氧 核糖
T
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
二、DNA双螺旋结构模型的构建
1953年，美国科学家沃森（1928—）和英 国科学家克里克（1916—2004），共同提出了 DNA分子的双螺旋结构模型。
第2节_DNA分子的结构
G C A T
胸腺嘧啶 胞嘧啶 鸟嘌呤 腺嘌呤
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
二、DNA分子的结构
2、脱氧核苷酸的连接方式
① 相邻两个
脱氧核苷酸 的连接 两个脱氧 核苷酸通 过磷酸二 酯键连接
H2O
3′, 5′— 磷酸二酯键
二、DNA分子的结构
计算中的特异性
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基 总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占 该链碱基总数的百分比。
DNA双链
A 1 +T 1 = A 1 +T 1 +G 1 +C 1 A 2 +T 2 = A 2 +T 2 +G 2 +C 2 A+T = A+T+G+C m
A1
T1
T2
A2 C2 G2
m G1
m
C1
分清楚是DNA分子(双链)还是脱氧核苷酸单链
练习
1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？ 解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以， A=50%–23%=27% 2、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？ 2.5 1 3、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？ 0.4 0.4
五种元素： C、H、O、N、P 四种碱基： A、G、C、T，相应的有四种 脱氧核苷酸 三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 两种连接 相邻：磷酸二酯键连接 方式： 相对：氢键连接 一种螺旋： 规则的双螺旋结构
必修2 第3章 第2节 DNA的分子结构和复制
所以, C 2=G 1=11 12 G2 = 24% = 1 A 2 +T 2 +G 2 +C 2 2 ×100 G+C G1+C 1 = 46%. = 46% 所以 总 1/2总 C1 所以 1/2总 = 46%–22%= 24% 所以 G 2 = 24% 1/2总
= 54%, 则
G 1 = 22% 1/2总
脱氧核苷酸 = 含氮碱基 + 脱氧核糖 + 磷酸
1、DNA的化学组成 DNA的化学组成
DNA的基本单位－脱氧核苷酸 脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
含氮碱基
G C A T
胸腺嘧啶 胞嘧啶 鸟嘌呤 腺嘌呤
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸
四种脱氧核苷酸 脱氧核苷酸
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
含氮碱基
脱氧核苷
5、DNA的复制是在细胞的 有丝 分裂和 减数 第一次分裂前的 间 期 、 的复制是在细胞的
子代DNA分子的过程。 分子的过程。 亲代DNA分子为模板来合成 子代 分子 进行的。 进行的。复制是指以 亲代 亲代DNA分子一条链 分子一条链 复制特点是 边解旋边 。复制过程必需以 亲代
为模
为原料、 板、 脱氧核苷酸 为原料、 ATP 件，
3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%， 其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所 在链碱基总数的百分含量。 24% 解析一： 设DNA分子碱基总数为100. 所以，G1+C 1 =G 2 +C 2 =23
1 2 ×100×22%=11
已知：A+T=54，则G+C=46 已知：G 1 = 则: G 2=23–11=12 解析二: 已知 已知 A+T 总
高中生物人教2019必修2第3章第2节DNA的结构
第2节 DNA的结构
课标定位
1.DNA双螺旋结构模型的构建 分析科学家探索DNA结构的历程,理解DNA的 化学组成、平面结构和立体结构,学习科学家探 索求真的科学精神。 2.DNA的结构 通过观察DNA的结构模式图和制作DNA双螺旋 结构模型,掌握DNA双螺旋结构的主要特点。
素养阐释
1.以结构与功能相适应的观点,理解DNA的生物 特点及功能。 2.通过学习科学家探索DNA结构的历程,认同科 学探究是一个不断深化的过程;认识到科学家探 索求真的科学精神以及交流合作、技术进步、 多学科交叉渗透等对于科学的发展都具有重要 作用。 3.通过模型制作,领悟模型构建在科学研究中的 作用。
归纳提升 1.DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
2. 借助示意图辨析DNA分子的结构
图1
图2
(1)由图1可解读出以下信息。 (2)图2是图1的简化形式,a表示氢键。
3.有关DNA分子结构的2个注意事项 (1)并非所有的DNA分子都是双链结构,有的DNA分子为单 链结构。 (2)原核细胞及真核细胞细胞器中的DNA分子为双链环状结 构。
合作探究·释疑解惑
知识点一
知识点二
DNA双螺旋结构模型的构建及DNA的结构
1.沃森和克里克在构建DNA结构模型的过程中利用了他人 的哪些经验和成果?
提示:(1)英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林提供的 DNA衍射图谱。
(2)奥地利生物化学家查哥夫提供的信息:在DNA中,腺嘌呤 (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.DNA是双螺旋结构 B.碱基严格互补配对 C.嘌呤数等于嘧啶数 D.两条脱氧核苷酸链反向平行 答案:ABC 解析:由题图可知,DNA是双螺旋结构,且两条链之间的碱基 严格互补配对,即嘌呤数等于嘧啶数;从题图中不能看出两条 链的方向。
课标定位
1.DNA双螺旋结构模型的构建 分析科学家探索DNA结构的历程,理解DNA的 化学组成、平面结构和立体结构,学习科学家探 索求真的科学精神。 2.DNA的结构 通过观察DNA的结构模式图和制作DNA双螺旋 结构模型,掌握DNA双螺旋结构的主要特点。
素养阐释
1.以结构与功能相适应的观点,理解DNA的生物 特点及功能。 2.通过学习科学家探索DNA结构的历程,认同科 学探究是一个不断深化的过程;认识到科学家探 索求真的科学精神以及交流合作、技术进步、 多学科交叉渗透等对于科学的发展都具有重要 作用。 3.通过模型制作,领悟模型构建在科学研究中的 作用。
归纳提升 1.DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
2. 借助示意图辨析DNA分子的结构
图1
图2
(1)由图1可解读出以下信息。 (2)图2是图1的简化形式,a表示氢键。
3.有关DNA分子结构的2个注意事项 (1)并非所有的DNA分子都是双链结构,有的DNA分子为单 链结构。 (2)原核细胞及真核细胞细胞器中的DNA分子为双链环状结 构。
合作探究·释疑解惑
知识点一
知识点二
DNA双螺旋结构模型的构建及DNA的结构
1.沃森和克里克在构建DNA结构模型的过程中利用了他人 的哪些经验和成果?
提示:(1)英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林提供的 DNA衍射图谱。
(2)奥地利生物化学家查哥夫提供的信息:在DNA中,腺嘌呤 (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.DNA是双螺旋结构 B.碱基严格互补配对 C.嘌呤数等于嘧啶数 D.两条脱氧核苷酸链反向平行 答案:ABC 解析:由题图可知,DNA是双螺旋结构,且两条链之间的碱基 严格互补配对,即嘌呤数等于嘧啶数;从题图中不能看出两条 链的方向。
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14DNA/14DNA
Ｐ，Ｎ
密度梯度离心
轻链 中链 重链
15DNA/14DNA
15DNA/15DNA
15N
14N
大肠杆菌在含15NH4Cl的 培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl 的培养液中
15N/15N
DNA
N/ 1515 1414 N/ NN DNA DNA
14 14 14 14 N/ N N/ N
DNA DNA
15N/ 15N/ 14N 14N
DNA DNA
亲代DNA
重带 (下部)
15N/15N-DNA
第一代 DNA
中带 (中间)
第二代DNA
轻带 (上部)
14N/14N-DNA 15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
中带 (中间)
三、DNA分子复制的过程
1、概念：
2、场所： 3、时期： 模板： 原料： 4、条件 能量： 酶： 5、复制过程： 6、复制特点： 7、复制的结果： 8、复制的精确性：
新产生的DNA分子是一个全新的 DNA分子吗？
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有三种：
1、全保留复制：新复制出 的分子直接形成，完全 没有旧的部分；
2、半保留复制：形成的分子 一半是新的，一半是旧的； 3、分散复制：新复制的分子 中新旧都有，但分配是随 机组合的；
复制一次
复制一次
复制一次
G1+C1 = 54%, 则 G+C = 46%. = 46% 所以 总 1/2总 C1 = 46%–22%= 24% G1 = 22% 已知 所以 1/2总 1/2总 G2 = 24% 所以 因为G2=C1 1/2总
第 3节
所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为 模板合成子代DNA的过程，1DNA→2DNA
【思考】
1、比较不同组的DNA模型有什么不同？ 碱基对的排列顺序不同 2、DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿? 碱基对的排列顺序中 3、碱基对数量（n）和碱基对排列方式 的关系? 4n (n代表碱基对数)
DNA分子的结构特性
DNA分子 的特异性就体 现在特定的碱 基（对）排列 顺序中。
稳定性： 具有规则的双螺旋结 构，两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交替排 列的顺序稳定不变， 碱基配对的方式稳定 不变。
一.对DNA分子复制的推测
沃森和克里克的推测(假说) 复制时,DNA的双螺旋 解开. 互补的碱基间氢键断 裂， 分开的两条链作为模 板,以碱基互补配对的 原则合成新的一条链
二、DNA半保留复制的实验证据
1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。
运用同位素示踪技术
可以用什么同位素去标记DNA？ 怎样把不一样的DNA分开呢？
DNA分子的结构
一、DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的 基本单位是 脱氧核苷酸 。
1分子脱氧核苷酸 = 1分子磷酸 + 1分子脱氧核糖 +1分子含氮碱基.
【模型建构1】: 脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
碱 基 C G A T
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
P
脱氧 核糖
A
T
脱氧 核糖
P
P
脱氧 核糖
G
C
脱氧 核 糖
P
P
脱氧 核糖
C
G
脱氧 核 糖
P
P
脱氧 核糖
T
A
脱氧核 糖
P
二、DNA模型分析
1、DNA分子结构 反向平行盘旋 DNA分子是有 2 条链组成，
成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架； 碱基对 排列在内侧。 碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵循 （A与T、C与G配对）。 碱基互补配对 原则
T2
A2
C2
G2
A1 +T1 A1 +T1 +G1 +C +C2
=
m%
C1
= m%
A+T =m% A+T+G+C
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的 百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的 百分比。
有关DNA中的碱基计算
1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
（1）条件：
6、DNA的去向： 新复制出的两个DNA分子,通过细胞分裂分配到子细胞中去.
7、复制的意义： 使遗传信息在传递过程中保持了连续性
【课堂反馈】
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的 名称。
10
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
5、复制过程：
解旋： 解旋酶催化（氢键断裂） 模板 同时进行(边解旋边复制）
复制: 以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用 游离的脱氧核苷酸进行） 形成子代 DNA: 组成
母链（旧链）
子链（新链）
5、复制过程：解旋→合成子链→形成子代DNA 6、复制的特点：（1）边解旋边复制 （2）半保留复制 7、复制的结果： 1个DNA分子
T1 DNA双链 T2 A2 C2
A1+T1 G1+C1 =n
A2 +T2 =n G2 +C2
A+T =n
G+C
G1 C1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何 一条链的A+T/G+C。
G2
1 2
T1+C1
= n
A2+G2 T2+C2
=
1 n
DNA双链
A1 ③双链DNA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 T1 的比值等于另一互补链中这一 比值的倒 G1 数。
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
一、DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的 基本单位是 脱氧核苷酸 。 资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
…
一、DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的 基本单位是 脱氧核苷酸 。 资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。 资料3： 1951年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林)提供 了DNA的X射线衍射图谱 。
阅读思考P54
9、复制的生物学意义：
1、概念： 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA 分子的过程。
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 2、场所： 原核生物的拟核。 3、时期：①有丝分裂间期 ②减数第一次分裂间期
细胞分裂 间期
③无丝分裂之前
4、条件： （1）模板： 亲代DNA的两条链（母链） （2）原料： 游离的脱氧核苷酸（4种） （3）能量： ATP （4）酶： DNA解旋酶、DNA聚合酶等
→
两个完全相同的DNA分子
8、复制的精确性： （1）规则的双螺旋结构 （2）碱基互补配对原则 9、复制的生物学意义： 使遗传信息从亲代传给子代， 保证了遗传信息的连续性。
四、DNA分子复制的计算规律
1.计算产生子代DNA数 1--- 2---4---8-----2n n为复制的次数
2、某DNA分子连续复制 n 次后,共产生DNA分子 2n
个，产生的 2n 个DNA分子中，含原DNA分子单链的有
2个，占DNA总数的 2／2n ，即 1／2n-1 。
3.最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例： 1 2n
4、某DNA分子含某碱基 m 个，若该DNA分子连续复制 n 次，需要游离的含该碱基的脱氧核苷酸分子数 ＝（2n—1）m 个 。
5、某DNA分子含某碱基 m 个，该DNA分子第 n 次复制， 需要游离的含该碱基的脱氧核苷酸分子数 ＝2n-1m 个 。
DNA分子的结构小结
★化学元素组成：C、H、O、N、P 一分子含氮碱基 基本组成单位：四种脱氧核苷酸 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
碱基对
氢键 碱基互补配对原则
★分子结构的稳定性、多样性和特异性
DNA分子复制的小结
1、概念： 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。 2、场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 3、时期： 有丝分裂的间期、减数分裂第一次分裂前的间期 4、过程： 模板：DNA的两条链 原料： 游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量： ATP 酶： DNA解旋酶、DNA聚合酶等 （2）复制原则： 碱基互补配对原则 （保证了复制的准确进行） （3）特点： 边解旋边复制，半保留复制 5、结果： 1个DNA 2个完全相同的DNA
解析一：
设DNA分子碱基总数为100. 所以，G1+C1 =G2 +C2 =23
1 2 ×100×22%=11
已知：A+T=54，则G+C=46
已知：G1 = 则: G2=23–11=12 解析二: A+T 已知 总
所以, C2=G1=11 12 G2 = 24% = 1 A2 +T2 +G2 +C2 2 ×100
长链中的碱基对的 多样性： 排列顺序是千变万 化的。4n
规律总结：
∵A=T， C=G ∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50% (A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)= (T+G)/(A+C)=1 ①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任 意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总 A1 数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1
Ｐ，Ｎ
密度梯度离心
轻链 中链 重链
15DNA/14DNA
15DNA/15DNA
15N
14N
大肠杆菌在含15NH4Cl的 培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl 的培养液中
15N/15N
DNA
N/ 1515 1414 N/ NN DNA DNA
14 14 14 14 N/ N N/ N
DNA DNA
15N/ 15N/ 14N 14N
DNA DNA
亲代DNA
重带 (下部)
15N/15N-DNA
第一代 DNA
中带 (中间)
第二代DNA
轻带 (上部)
14N/14N-DNA 15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
中带 (中间)
三、DNA分子复制的过程
1、概念：
2、场所： 3、时期： 模板： 原料： 4、条件 能量： 酶： 5、复制过程： 6、复制特点： 7、复制的结果： 8、复制的精确性：
新产生的DNA分子是一个全新的 DNA分子吗？
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有三种：
1、全保留复制：新复制出 的分子直接形成，完全 没有旧的部分；
2、半保留复制：形成的分子 一半是新的，一半是旧的； 3、分散复制：新复制的分子 中新旧都有，但分配是随 机组合的；
复制一次
复制一次
复制一次
G1+C1 = 54%, 则 G+C = 46%. = 46% 所以 总 1/2总 C1 = 46%–22%= 24% G1 = 22% 已知 所以 1/2总 1/2总 G2 = 24% 所以 因为G2=C1 1/2总
第 3节
所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为 模板合成子代DNA的过程，1DNA→2DNA
【思考】
1、比较不同组的DNA模型有什么不同？ 碱基对的排列顺序不同 2、DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿? 碱基对的排列顺序中 3、碱基对数量（n）和碱基对排列方式 的关系? 4n (n代表碱基对数)
DNA分子的结构特性
DNA分子 的特异性就体 现在特定的碱 基（对）排列 顺序中。
稳定性： 具有规则的双螺旋结 构，两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交替排 列的顺序稳定不变， 碱基配对的方式稳定 不变。
一.对DNA分子复制的推测
沃森和克里克的推测(假说) 复制时,DNA的双螺旋 解开. 互补的碱基间氢键断 裂， 分开的两条链作为模 板,以碱基互补配对的 原则合成新的一条链
二、DNA半保留复制的实验证据
1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。
运用同位素示踪技术
可以用什么同位素去标记DNA？ 怎样把不一样的DNA分开呢？
DNA分子的结构
一、DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的 基本单位是 脱氧核苷酸 。
1分子脱氧核苷酸 = 1分子磷酸 + 1分子脱氧核糖 +1分子含氮碱基.
【模型建构1】: 脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
碱 基 C G A T
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
P
脱氧 核糖
A
T
脱氧 核糖
P
P
脱氧 核糖
G
C
脱氧 核 糖
P
P
脱氧 核糖
C
G
脱氧 核 糖
P
P
脱氧 核糖
T
A
脱氧核 糖
P
二、DNA模型分析
1、DNA分子结构 反向平行盘旋 DNA分子是有 2 条链组成，
成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架； 碱基对 排列在内侧。 碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵循 （A与T、C与G配对）。 碱基互补配对 原则
T2
A2
C2
G2
A1 +T1 A1 +T1 +G1 +C +C2
=
m%
C1
= m%
A+T =m% A+T+G+C
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的 百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的 百分比。
有关DNA中的碱基计算
1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
（1）条件：
6、DNA的去向： 新复制出的两个DNA分子,通过细胞分裂分配到子细胞中去.
7、复制的意义： 使遗传信息在传递过程中保持了连续性
【课堂反馈】
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的 名称。
10
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
5、复制过程：
解旋： 解旋酶催化（氢键断裂） 模板 同时进行(边解旋边复制）
复制: 以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用 游离的脱氧核苷酸进行） 形成子代 DNA: 组成
母链（旧链）
子链（新链）
5、复制过程：解旋→合成子链→形成子代DNA 6、复制的特点：（1）边解旋边复制 （2）半保留复制 7、复制的结果： 1个DNA分子
T1 DNA双链 T2 A2 C2
A1+T1 G1+C1 =n
A2 +T2 =n G2 +C2
A+T =n
G+C
G1 C1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何 一条链的A+T/G+C。
G2
1 2
T1+C1
= n
A2+G2 T2+C2
=
1 n
DNA双链
A1 ③双链DNA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 T1 的比值等于另一互补链中这一 比值的倒 G1 数。
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
一、DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的 基本单位是 脱氧核苷酸 。 资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
…
一、DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的 基本单位是 脱氧核苷酸 。 资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。 资料3： 1951年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林)提供 了DNA的X射线衍射图谱 。
阅读思考P54
9、复制的生物学意义：
1、概念： 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA 分子的过程。
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 2、场所： 原核生物的拟核。 3、时期：①有丝分裂间期 ②减数第一次分裂间期
细胞分裂 间期
③无丝分裂之前
4、条件： （1）模板： 亲代DNA的两条链（母链） （2）原料： 游离的脱氧核苷酸（4种） （3）能量： ATP （4）酶： DNA解旋酶、DNA聚合酶等
→
两个完全相同的DNA分子
8、复制的精确性： （1）规则的双螺旋结构 （2）碱基互补配对原则 9、复制的生物学意义： 使遗传信息从亲代传给子代， 保证了遗传信息的连续性。
四、DNA分子复制的计算规律
1.计算产生子代DNA数 1--- 2---4---8-----2n n为复制的次数
2、某DNA分子连续复制 n 次后,共产生DNA分子 2n
个，产生的 2n 个DNA分子中，含原DNA分子单链的有
2个，占DNA总数的 2／2n ，即 1／2n-1 。
3.最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例： 1 2n
4、某DNA分子含某碱基 m 个，若该DNA分子连续复制 n 次，需要游离的含该碱基的脱氧核苷酸分子数 ＝（2n—1）m 个 。
5、某DNA分子含某碱基 m 个，该DNA分子第 n 次复制， 需要游离的含该碱基的脱氧核苷酸分子数 ＝2n-1m 个 。
DNA分子的结构小结
★化学元素组成：C、H、O、N、P 一分子含氮碱基 基本组成单位：四种脱氧核苷酸 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
碱基对
氢键 碱基互补配对原则
★分子结构的稳定性、多样性和特异性
DNA分子复制的小结
1、概念： 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。 2、场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 3、时期： 有丝分裂的间期、减数分裂第一次分裂前的间期 4、过程： 模板：DNA的两条链 原料： 游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量： ATP 酶： DNA解旋酶、DNA聚合酶等 （2）复制原则： 碱基互补配对原则 （保证了复制的准确进行） （3）特点： 边解旋边复制，半保留复制 5、结果： 1个DNA 2个完全相同的DNA
解析一：
设DNA分子碱基总数为100. 所以，G1+C1 =G2 +C2 =23
1 2 ×100×22%=11
已知：A+T=54，则G+C=46
已知：G1 = 则: G2=23–11=12 解析二: A+T 已知 总
所以, C2=G1=11 12 G2 = 24% = 1 A2 +T2 +G2 +C2 2 ×100
长链中的碱基对的 多样性： 排列顺序是千变万 化的。4n
规律总结：
∵A=T， C=G ∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50% (A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)= (T+G)/(A+C)=1 ①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任 意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总 A1 数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1