DNA分子的结构 PPT

资料分析2
X衍射照片显示，DNA双链之间 的距离是一定的。
请结合以上资料思考，为什么相同碱基配 对的模型也会被否定？
1911年
科学界普遍认 为：DNA是由四 种脱氧核苷酸 构成的长链。
生物学家沃森和 物理学家克里克 构建DNA双螺旋结 构模型
1951年 1952年
美国生物化学 家莱文和琼斯 确定：DNA的基 本组成单位是 脱氧核苷酸
4、下面是DNA分子的结构模式图，其中对2、5、7、9、 10的描述最准确的是（ ）
C
A．腺嘌呤、五碳糖、脱氧核苷酸、氢键、一条脱氧核苷酸链 B．腺嘌呤、脱氧核糖、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、磷酸二酯键、 DNA分子 C．腺嘌呤、脱氧核糖、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、氢键、一条脱氧 核苷酸链 D．胸腺嘧啶、脱氧核糖、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、氢键、一条脱 氧核苷酸链
G
A
G
探究任务3：如何将两条脱氧核苷酸链连接固定？
AT
碱基对
C
G
另一碱基对
氢键
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只和T配对、G只和C配对，是因为嘌呤分子大于嘧啶分子， 而构成DNA的两条链是平行的，要保持两条链平行，只有 嘌呤和嘧啶配对，碱基对的长度才一样。还因为A和T都刚 好能形成两个氢键，G和C能形成三个氢键，这说明配对的
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
两条脱氧核苷酸长链
DNA的平面结构 （1） DNA分子的两条脱 氧核苷酸长链按反向平行 的方式盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA分子中的脱氧 核糖和磷酸交替连接，排 列在外侧，构成基本骨架； 碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通 过氢键连接成碱基对，且 遵循碱基互补配对原则。
多样性
2、每一个DNA分子具有
特定的碱基对的排列顺序
特异性 3、 DNA分子中脱氧核糖和
磷酸交替连接的方式不变； 两条链间碱基互补配对的方
式不变。碱基互补配对原则 保持双链平行，氢键的作 用力保持双链结构牢固.
稳定性
1911年
DNA是由四种 脱氧核苷酸构 成的长链。
生物学家沃森和 物理学家克里克 构建DNA双螺旋结 构模型
双方形状是相互匹配的，就像课本图3--11那样。
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
两条脱氧核苷酸长链
DNA的平面结构
（1） DNA分子的两条脱 氧核苷酸长链按反向平行 的方式盘旋成双螺旋结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
两条脱氧核苷酸长链
DNA的平面结构
（1） DNA分子的两条脱 氧核苷酸长链按反向平行 的方式盘旋成双螺旋结构 （2）DNA分子中的脱氧 核糖和磷酸交替连接，排 列在外侧，构成基本骨架； 碱基排列在内侧。
复制一次
同位素示踪技术
（3）分散复制：
复制一次
选用什么元素？
• 1.设想DNA复制的方式并设计实验加以验证；
• 2.通过阅读相关信息全面掌握DNA复制的过程；
• 3.结合DNA半保留复制的特点，总结与DNA复 制相关的计算规律。
魏斯曼预言了减数分裂过程的存在； 萨顿提出了基因在染色体上的假说……
你能从DNA分子的双螺旋结构， 设想出DNA复制的方式吗？
一、对DNA分子复制的推测及实验验证
问题1：DNA的基本组成元素是什么？
问题2：DNA的基本组成单位是什么？ 问题3：DNA基本组成单位的组成是什么？
一个脱氧核苷酸分子由一个脱氧核糖、一个磷酸基团 和一个含氮碱基组成的。
问题4：DNA基本组成单位有几种，它们各自的名称是什 么？
共有四种。分别是：
GACT
腺胸胞鸟嘌腺嘧呤嘧啶脱啶氧脱核氧苷核酸苷酸
二、DNA分子结构的相关计算
① 互补的两个碱基数量相等，即A=T，C=G。
② 任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50%
DNA双链
A1
T2
A+G=T+C=A+C=T+G=（A+T+C+G）×50%
T1 A2 ③ 一条链中互补碱基之和等于另一条链
G1 C2 中这两个碱基的和。
C1
G2
A1+T1=A2+T2
T1
A2
（G+C）也一样
G1
C2
C1
G2 ⑤ 若一条链中 A1+G1 =K， 则另一条链中 A2+G2 = 1
T1+C1
T2+C2
K
例1 若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基总数的27%，并
测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基总数的18%，则另一
条链上的A占该链碱基总数的比例是（ C ）
54%
=28%
例2 下列有关DNA分子结构的叙述，正确
的是（ AD ）
A. DNA分子是由四种脱氧核苷酸组成 磷
酸 B. DNA单链上相邻碱基以氢键连接
配对的碱基 脱氧
C. 碱基与磷酸相连接
碱基与脱氧核
核糖
糖连接
D. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA
链的基本骨架。
碱
基
第3节 DNA的复制
学习目标
DNA分子的结构
北京中关村DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如 今已被看作中关村的标志，受到各界好评。
1911年
美国生物化学 家莱文和琼斯 确定：DNA的基 本组成单位是 脱氧核苷酸
1911年
科学界普遍认 为：DNA是由四 种脱氧核苷酸 构成的长链。
1951年
美国生物化学 家莱文和琼斯 确定：DNA的基 本组成单位是 脱氧核苷酸
3、DNA分子的两条脱氧核苷酸链是（ ），排列在外 侧的基本骨架是（ ），排列在内侧的（ ）通过 氢键连接成（ ），碱基之间的配对遵循碱基互补配
对原则。 B
A．反向平行的，碱基，磷酸—脱氧核糖，碱基对 B．反向平行的，磷酸—脱氧核糖，碱基，碱基对 C．同向的，磷酸—脱氧核糖，碱基对，碱基 D．多种位置关系，碱基，磷酸—脱氧核糖，碱基对
英国生物物理学 家威尔金斯和物 理学家富兰克林 DNA衍射图谱
奥地利生物化 学家查哥夫 碱基数据表
数据分析
来源
人 牛（脾）
酵母 结合分支
杆菌
腺嘌呤A 30.9 27.9 31.3 15.1
碱基的相对含量
鸟嘌呤G 胞嘧啶C
19.9
19.8
22.7
22.1
18.7
17.1
34.9
35.4
胸腺嘧啶T 29.4 27.3 32.9 14.6
生物学家沃森和 物理学家克里克 构建DNA双螺旋结 构模型
1951年
1952年
美国生物化学 家莱文和琼斯 确定：DNA的基 本组成单位是 脱氧核苷酸
英国生物物理学 家威尔金斯和物 理学家富兰克林 DNA衍射图谱
资料分析1
磷酸 亲水
碱基 疏水
亲水磷 酸头部
疏水脂肪 酸尾部
磷脂分子
请结合磷脂双分子层的排布方式思考，碱 基排列在外部的模型为什么会被否定？
1951年
沃森、克里克以及威尔 1952年金斯共同分享了诺贝尔
美国生物化学 家莱文和琼斯 确定：DNA的基 本组成单位是 脱氧核苷酸
生理学或医学奖。
奥地利生物化 英国生物物理学 学家查哥夫 家威尔金斯和物 碱基数据表 理学家富兰克林 DNA衍射图谱
沃森和克里克的成功：
不懈努力，大胆尝试 热情，执着 默契配合，谦虚严谨 学科交叉，技术发展
科学界普遍认 为：DNA是由四 种脱氧核苷酸 构成的长链。
生物学家沃森和 物理学家克里克 构建DNA双螺旋结 构模型
1951年
1952年
美国生物化学 家莱文和琼斯 确定：DNA的基 本组成单位是 脱氧核苷酸
英国生物物理学 家威尔金斯和物 理学家富兰克林 DNA衍射图谱
1911年
DNA是由四种 脱氧核苷酸构 成的长链。
思考：脱氧核苷酸 是怎样连成一条链 的呢？
1911年
科学界普遍认 为：DNA是由四 种脱氧核苷酸 构成的长链。
1951年
美国生物化学 家莱文和琼斯 确定：DNA的基 本组成单位是 脱氧核苷酸
英国生物物理学 家威尔金斯和物 理学家富兰克林 DNA衍射图谱
思考：DNA由 几条脱氧核 苷酸链构成 呢？
1911年
下图是一条脱氧核苷酸链结构示意图，对该图的正确描述是（ D ）
A．①②③分别构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸 B．②和③交替连接，构成 DNA 分子的基本骨架 C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基 D．④是磷酸二酯键
2、关于DNA分子结构的叙述正确的是（ D ）
A．每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸 B．DNA分子是反相平行的双螺旋结构 C．DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖 的数目是相等的 D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一 定同时含有40个胞嘧啶
C1+G1=C2+G2
A1=T2 T1=A2
G1=C2 C1=G2
④ 一条链中互补的两碱基之和占该链总碱基
数的比例等于另一条链的该比例也等于DNA
分子中这两种碱基之和占DNA总碱基数的比例。
DNA双链 A 1+T1 =
A1