第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)溫故知新細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了_________是遺傳物質(zhì)。DNA脫氧核糖含氮堿基磷酸脫氧（核糖）核苷酸復(fù)習(xí)：DNA的結(jié)構(gòu)層次基本單位OC1C2C3C4C5ATCG中文全稱脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式組成元素C、H、O、N、P鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類：AGCT脫氧核苷酸之間如何連接？…3’5’多個(gè)脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸單鏈磷酸二酯鍵５′３′３′５′當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)PAPTPGPCPAPTPGPC……對(duì)DNA的空間結(jié)構(gòu)一無所知美國(guó)生物學(xué)家沃森（左）英國(guó)生物物理學(xué)家克里克（右）。一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程20世紀(jì)50年代，倫敦大學(xué)物理學(xué)家威爾金斯和化學(xué)家富蘭克林得到了DNA的X射線晶體衍射圖像。威爾金斯富蘭克林DNA衍射圖譜X衍射技術(shù)是用X光透過物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個(gè)方法可以用來推測(cè)晶體的分子排列。沃森看到這張圖時(shí)激動(dòng)得話也說不出來，他的心怦怦直跳，從圖上他斷定DNA的結(jié)構(gòu)是一個(gè)規(guī)則的螺旋體。你第一眼看到此圖認(rèn)為DNA應(yīng)該是怎樣的結(jié)構(gòu)？根據(jù)數(shù)據(jù)推算出DNA是螺旋結(jié)構(gòu)！沃森和克里克脫氧核糖和磷酸交替排列在內(nèi)側(cè)，堿基排在外側(cè)CATCGC ATCGCA后來發(fā)現(xiàn)磷酸與脫氧核糖親水，堿基疏水，大家有何聯(lián)想？嘗試多種不同的雙螺旋、三螺旋結(jié)構(gòu)堿基外側(cè)排列模型磷酸-脫氧核糖骨架安排在螺旋外部，堿基在內(nèi)的雙螺旋結(jié)構(gòu)ATCGATCGGGAA類比推理堿基內(nèi)側(cè)同型配對(duì)模型堿基同型配對(duì)，即A與A，T與T，C與C，G與G配對(duì)×配對(duì)違反了化學(xué)規(guī)律

查哥夫奧地利著名生物化學(xué)家。測(cè)定多種生物DNA中堿基的含量。提出了查哥夫（Chargaff）法則，即A的量等于T的量，G的量等于C的量?；瘜W(xué)家的幫助A的量=T的量C的量=G的量據(jù)此，你認(rèn)為DNA的結(jié)構(gòu)該如何修正？A與T配對(duì)，C與G配對(duì)的雙鏈結(jié)構(gòu)AATTGGGGCCCATC磷酸-脫氧核糖骨架在外堿基在內(nèi)A-T,G-CDNA模型平面結(jié)構(gòu)2.0nm3.4nmDNA雙螺旋模型1962年，沃森、克里克和威爾金斯三人獲得諾貝爾獎(jiǎng)要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)；要善于與他人交流和溝通，閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識(shí)背景上最好是互補(bǔ)的；對(duì)所從事的研究要有興趣和激情等。2.沃森和克里克默契配合，發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程，作為科學(xué)家合作的研究的典范，在科學(xué)界傳為佳話。他們的這種工作方式給予你那些啟示？（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATCDNA平面結(jié)構(gòu)3’5’3’5’反向平行兩條鏈的方向具有什么關(guān)系？AAATTTGGGGCCCATCDNA平面結(jié)構(gòu)磷酸—脫氧核糖交替連接構(gòu)成基本骨架-----“扶手”①

外側(cè)：堿基——“階梯”②內(nèi)側(cè):（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。AAATTTGGGGCCCATCDNA平面結(jié)構(gòu)3’5’3’5’（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAAGGCCADNA平面結(jié)構(gòu)TTTGGCTC堿基對(duì)兩條鏈上的堿基通過______連接成堿基對(duì)※堿基互補(bǔ)配對(duì)原則氫鍵TTGCCTGTA只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵A與T之間有兩個(gè)氫鍵，G與C之間有三個(gè)氫鍵，所以G-C對(duì)比A-T對(duì)更穩(wěn)定。所以G-C堿基對(duì)含量高的DNA更加穩(wěn)定（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。AAATTTGGGGCCCATCDNA平面結(jié)構(gòu)3’5’3’5’（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。內(nèi)側(cè)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不變（1）穩(wěn)定性三、DNA分子的特性具有規(guī)則、穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)

兩個(gè)符號(hào)牌的排列方式，這兩個(gè)符號(hào)牌可以寫出相同符號(hào)A或B，又可以寫成A和B，它們由左向右的書寫類型有多少種？四種：AA、BB、AB、BA

在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，堿基對(duì)有：A—T、T—A、G—C、C—G。計(jì)算DNA分子有多少種？4

種4n(n表示堿基對(duì)數(shù))4000AAATTTGGGGCCCATC（2）多樣性三、DNA分子的特性堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。堿基對(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。（3）特異性1.下面是DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)用文字寫出圖中1－10的名稱。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段拓展題：

你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律?！逜＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+GT＋C

（）（）

50％也可以寫成以下形式：A+GT+

C1（）（）（）（）……1.規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+T+C+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50％A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：

A1=T2

T1=A2

G1=C2

C1=G2且在DNA雙鏈中：

A=T，G=CA+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=c%c%c%1鏈中：2鏈中：整個(gè)DNA中：2.規(guī)律概括：雙鏈DNA分子中A+T/G+C

其中任何一條鏈的A+T/G+C。等于A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈1鏈中：T1+C1=bA1+G12鏈中：1bA2+G2T2+C2=3.規(guī)律概括：雙鏈DNA分子中互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為

。倒數(shù)A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=a=aA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈=a1鏈中：2鏈中：整個(gè)DNA中：等于4.規(guī)律概括：在雙鏈DNA分子中，任意兩個(gè)互補(bǔ)堿基之和的比例，在單條鏈中和整個(gè)DNA分子中所占比例_________。A總A2總2A1總1=a%=b%5.規(guī)律概括：雙鏈DNA分子中，某一堿基所占比例，等于該堿基在每一條單鏈中所占比例之和的平均值。A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈=1鏈中：2鏈中：整個(gè)DNA中：a+b2%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈判斷單雙鏈DNA（2）如果A+G=T+C則很可能是雙鏈DNA（1）如果A+G≠T+C則是一定單鏈DNA某核酸水解后，1